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88th Annual Meeting of the German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

24.05. - 27.05.2017, Erfurt

Untersuchungen zur Biokompatibilität eines gepulsten 532 nm-Nd:YVO4-Lasers anhand humaner dermaler Fibroblasten

Meeting Abstract

  • corresponding author Lukas Pillong - Hals-,Nasen-,Ohrenheilkunde Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Patricia Stahn - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Marius Hinsberger - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Hubert H. Lim - Department of Biomedical Engineering, Minnesota, USA
  • Katharina Sorg - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Cathleen Schreiter - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Benjamin Hoetzer - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Gentiana I. Wenzel - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.
  • Bernhard Schick - Universitätsklinikum Homburg, Homburg/S.

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 88. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Erfurt, 24.-27.05.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. Doc17hno361

doi: 10.3205/17hno361, urn:nbn:de:0183-17hno3617

Published: April 13, 2017

© 2017 Pillong et al.
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Text

Einleitung: Die optische Stimulation des Hörorgans unter Ausnutzung des optoakustischen Effekts ist zentraler Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe.

Im Tierversuch (TV) konnten wir bei optischer Stimulation des Trommelfells mittels gepulstem 532 nm-Nd:YVO4-Laser eine frequenzspezifische Aktivierung der Hörbahn zeigen.

Methoden: Zur Untersuchung hinsichtlich der Biokompatibilität bestrahlten wir humane dermale Fibroblasten (NHDF) über eine Dauer von 120 Sekunden mit den von uns im TV maximal applizierten Laserparametern (Pulsrate: 32kHz; Modulationsraten: 2,4,8,10,12 kHz).

Zu jeder Kultur wurde jeweils eine unbehandelte Kontrolle angelegt. Eine Positivkontrolle (PC) wurde durch den Einsatz eines optischen Filters generiert.

Die Zellviabilität (ZV) wurde photometrisch mittels Water Soluble Tetrazolium-1-Assay und fluoreszenzmikroskopisch hinsichtlich Induktion von Apoptose und Nekrose mittels Annexin-V-, Ethidium-Homodimer-III und Hoechst 33342-Färbung untersucht.

Eine Positivkontrolle für Apoptosen wurde mittels Staurosporin erzielt.

Ergebnisse: Die Untersuchungen zeigten bei allen im TV eingesetzten Laserparametern keinen signifikanten Unterschied bezüglich der ZV zwischen bestrahlter und unbehandelter Kultur, während erste ZV-Einschränkungen bei durchgehender pulsierter Bestrahlung ab 125 mW beobachtet wurden. Nekrosen konnten ab 125 mW fluoreszenzmikroskopisch nachgewiesen werden, während sich selbst bei maximalen Laserintensitäten keine Apoptosen zeigten.

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse legen nahe, dass diese Effekte thermischer Art und jeweils abhängig von der in das Gewebe eingebrachten Energie pro Puls sind.

Welche Wellenlängen und Energien die optimale Stimuationsstrategie für optische Hörprothesen bietet, ist Gegenstand unserer weiteren geplanten Untersuchungen.

Unterstützt durch: Die Forschungsarbeiten, die zu diesen Ergebnissen geführt haben, wurden gemäß der Finanzhilfevereinbarung Nr. [311469] im Zuge des Siebten Rahmenprogramms der Europäischen Union (RP7/2007-2013) gefördert.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.