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Fragestellung: Die Regeneration von Knochengewebe ist unter anderem von einer ausreichenden lokalen Durchblutung abhängig. Der gezielte Einsatz von angiogenesefördernden bioaktiven Gläsern (BGs) kann die Durchblutung von Knochendefekten und hierüber die Knochenheilung stimulieren. In dieser Studie wurde die prinzipielle Eignung und Anwendbarkeit des Chorionallantoismembran-Assays (CAM) befruchteter Hühnereier zur Analyse des angiogenen Potentials von BGs untersucht.

Methodik: Am neunten embryonalen Entwicklungstag (EDD9) erfolgte die Öffnung der Eier zur Freilegung der CAM und die Implantation von mesoporösen bioaktiven Glasnanopartikel (MBGNs) in Zellmedium und einem die extrazelluläre Matrix imitierenden Hydrogel in unterschiedlichen Settings: (i) MBGNs alleine, (ii) MBGNs mit mesenchymalen Stromazellen (MSCs), (iii) Molybdän-gedopte MBGNs (Mo-MBGNs) ohne MSCs. Ferner erfolgte die Transplantation einer Gruppe aus MSCs ohne MBGNs sowie als Kontrolle einer Gruppe aus Zellmedium und Hydrogel ohne MSCs.

An EDD16 folgte die Dokumentation der Umgebung der Transplantate. Zur Auswertung wurde die Gefäßdichte innerhalb der Area of Interest (AOI) und die Anzahl der von außen in die AOI tretenden Gefäße bestimmt. Die AOI ist als die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 10mm um das Implantat definiert.

Zielgrößen sind zum einen, den Einfluss der MBGNs von dem der MSCs abzugrenzen, sowie gegebenenfalls co-stimulative Effekte zu erkennen. Ferner soll analysiert werden, inwiefern sich die Addition von Molybdän, für das antiangiogene Effekte vorgeschrieben sind, auf die angiogenen Eigenschaften von MBGNs auswirken.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Gefäßdichte und die Anzahl der in die AOI eintretenden Gefäße waren für MBGNs signifikant höher als in der Kontrollgruppe. Erwartungsgemäß zeigte sich für Mo-MBGNs eine signifikant niedrigere Gefäßdichte als für MBGNs. Die Anwesenheit von MSCs verursachte eine erhöhte angiogene Reaktion der CAM, wobei die zusätzliche Anwesenheit der MBGNs nicht zu einer signifikanten Verstärkung dieses Effekts führte. Somit steigerten MBGNs ohne MSCs sowie MSCs alleine die angiogene Reaktion in gleichem Ausmaß.

Die Anwesenheit von MSCs zeigte keinen co-stimulativen Effekt auf die Angiogenese der CAM. Ferner reduzierte erwartungsgemäß die Anwesenheit von Molybdän in MBGNs die angiogene Reaktion der CAM im Vergleich zu MBGNs - dies zeigt, dass auch ohne Anwesenheit von Zellen die angiogenen Eigenschaften unterschiedlicher BGs innerhalb des CAM-Assays adäquat beurteilt werden können.