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Die Nähr- und Sauerstoffversorgung der Zellen spielt eine zentrale Rolle im Tissue Engineering. Bei unzureichender Zufuhr ist die Konsolidierung und Entwicklung des Gewebes gefährdet. Mittels Tissue Engineering erzeugte Knorpelkonstrukte zeigen mit zunehmender Größe Qualitätsunterschiede bezüglich ihrer intracartilaginären Zelldichte. In der vorliegenden Untersuchung wurde der Sauerstoffgehalt in kleinen, homogen besiedelten, Knorpelkonstrukten, die mit humanen Chondrocyten beimpft worden waren, mittels fiberoptischen Mikrosensoren ermittelt.

Dazu wurden Glasfaser-Mikrosensoren (PreSens^®), die über das Prinzip der Lumineszenzlöschung Sauerstoffkonzentrationen messen, in sphäroidische, mit 1 Mio. Humanchondrozyten beimpfte Scaffolds der Größe 5x2mm appliziert. Anschließend wurde abhängig vom Kultivierungsalter der Sauerstoffgehalt im Konstrukt ermittelt und in Korrelation zu den ermittelten Zelldichten, der Zellvitalität und dem Matrixgehalt gesetzt.

Die Konzentration des Sauerstoffs fiel mit zunehmender Kultivierungsdauer und makroskopischer Aushärtung der Konstrukte ab. Der Sauerstoffgehalt der jüngeren Konstrukte (Kultivierungstag 6–35) betrug im Mittel 8,2%, wohingegen die mittlere Sauerstoffkonzentration der länger kultivierten Konstrukte (Kultivierungstag 36–70) mit 4,7% ermittelt werden konnte.

Mit fiberoptischen Mikrosensoren können kontinuierliche und exakte Sauerstoffpartialdruck-messungen im Knorpelkonstrukt vorgenommen werden. Diese Technik ermöglicht es, Aussagen über den Schlüsselparameter des Tissue Engineerings, nämlich den Sauerstoffgehaltes im Knorpelkonstrukt zu treffen und stellt ein objektives Messinstrument zur zukünftigen Optimierung der in vitro Kulturbedingungen für das Tissue Engineering dar.