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Einleitung: Mangel an strukturell relevanter Knorpelsubstanz kann im Bereich des nasalen Stützgerüstes in Deformation der Nasenform oder pathologisch verändertem, intranasalen Luftfluss resultieren. Für die chirurgische Rekonstruktion kommen autologe Grafts in Frage. Diese sind jedoch mit strukturellen Limitationen, einem sekundären Hebedefekt und einer begrenzten quantitativen Verfügbarkeit suffizienten Ersatzmaterials assoziiert. Auch die alternative Verwendung von Biomaterialien ist aufgrund des hohen Infektionsrisikos und biomechanischer Defizite nicht etabliert.

Besonders bei degenerativen Pathologien des Gelenkknorpels gewinnt die Amplifikation autologer Knorpelzellen in vitro zum Gewebeersatz zunehmend an Bedeutung. Ziel dieses Projektes war es, individualisierte, strukturstabile Polylactid (PLA)-Implantate mit Chondrozyten zu besiedeln und mit hyaliner Matrix zu durchbauen, um individualisierten fazialen Knorpelersatz zu ermöglichen.

Methoden: Aus Septumknorpel isolierte Chondrozyten wurden in vitro expandiert. Anschließend erfolgte der Transfer auf 3D-gedruckte PLA-Gerüste, wobei verschiedene Gitterabstände von 100, 200 oder 300µm evaluiert wurden. Die besiedelte Fläche, Proliferation, Stoffwechselaktivität und Proteinmenge wurden im zeitlichen Verlauf gemessen und der Einfluss von Wachstums-/ Differenzierungsfaktoren (TGF-β1, IGF-1, bFGF, Askorbinat) in 2D- und 3D-Kultur untersucht.

Ergebnisse: Knorpelzellen konnten erfolgreich isoliert, expandiert und auf PLA transferiert werden. Die besiedelte Fläche nahm, insbesondere unter Einfluss von Wachstumsfaktoren, über die Zeit deutlich zu, wobei die Stoffwechselaktivität insbesondere im Verhältnis zur steigenden Zellzahl abnahm. Ferner konnte im histologischen Schnittbild sowohl eine flächige Besiedelung des Implantates als auch die Prävalenz hyaliner Matrix nachgewiesen werden. Implantate konnten individuell angepasst für Defekte gedruckt werden.

Diskussion: Durch langsame Resorption des PLA-Gerüstes soll in vivo ein stabiles Knorpelgerüst zurückbleiben. Die biomechanischen Eigenschaften ebenso wie die Stabilität der zellulären Besiedelung in vivo soll in weiteren Experimenten eruiert werden. So könnten mit Tissue Engineering hergestellte Implantate langfristig auch für den Ersatz ausgedehnter und komplexer Defekte eingesetzt werden.