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Fragestellung: Die partielle Meniskektomie ist der Gold-Standard zur Behandlung von Meniskusverletzungen. Sie führt jedoch nachweislich zur Osteoarthrose (Fairbank, 1948; Seitz et al., 2012). Veranlasst durch das oberste Therapieziel, den Meniskus weitestgehend zu erhalten und/oder zu ersetzen, wurde ein Seidenfibroin Scaffold (FibroFix™ Meniscus; Orthox Ltd., GB) für den Meniskusteilersatz entwickelt. In einer vorangegangenen tierexperimentellen Studie lieferte es nach 6 Monaten bereits vielversprechende Ergebnisse (Gruchenberg et al., 2015). Um auf lange Sicht vor allem die chondroprotektive Funktion sicherzustellen, muss ein Meniskusimplantat dem nativen Meniskus ähnliche Reibungseigenschaften aufweisen. Ziel dieser Studie war es daher das Reibungsverhalten des FibroFix™ Scaffolds im Vergleich zum Meniskus zu bestimmen.

Methodik: Das Reibungsverhalten zylindrischer FibroFix™-Proben wurde im Vergleich zu entsprechenden Proben des medialen Kalbsmeniskus (Ø=6mm, n=7) in einem pin-on-plate Reibungsprüfstand gegen eine ebene Knorpelprobe vom Femurkondylus und vergleichsweise gegen Glas getestet (Abbildung 1 A [Abb. 1]). Während des Versuchs wurden die Reibpartner zyklisch unter konstant aufgebrachter Normalkraft F_N=14,6N gegeneinander getestet (Geschwindigkeit v=1mm/s, Distanz s=±15mm, Zeitraum t=125 Minuten, Schmiermittel: bovine Synovia). Die resultierende Reibkraft F_R wurde dabei kontinuierlich aufgezeichnet und der Reibungskoeffizient μ=F_R/F_N bestimmt. Unterschiede im Reibungsverhalten wurden über eine 2-faktorielle ANOVA und anschließendem post hoc Test ermittelt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Test gegen die ebene Knorpelprobe lag der Reibungskoeffizient des FibroFix™ Scaffolds nach Erreichen des Equilibriums (μ_eq) bei 0,056±0,012 (Abbildung 1 B [Abb. 1]). Statistisch konnte hier kein signifikanter Unterschied (p=0,1347) zum μ_eq des Meniskus (μ_eq=0,021±0,007) festgestellt werden. Betrachtet man jedoch die Reibung gegen Glas, so wiesen beide Proben ein deutlich höheres μ_eq auf - sowohl im Vergleich zueinander als auch zur Reibung gegen Knorpel.

McCann et al. konnten zeigen, dass eine Meniskektomie zu einem deutlichen Anstieg des Reibungskoeffizienten im Kniegelenk führt (McCann et al., 2009). Die vorliegenden Ergebnisse lassen vermuten, dass der Ersatz des Meniskus durch ein FibroFix™ Scaffold den physiologischen Reibungskoeffizienten erhalten könnte. Die unterschiedlichen Reibungswerte abhängig vom Reibpartner machen allerdings deutlich, dass die Wahl der Reibpartner vor allem bei der Reibungsanalyse von Ersatzmaterialien von essentieller Bedeutung ist, um valide Rückschlüsse auf das physiologische Reibungsverhalten ziehen zu können.