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DOI: 10.1055/s-0040-1712020
Hochdruck-behandelte Knorpel- und Faszientransplantate zur Rekonstruktion von Gewebedefekten in der Kopf-Hals-Chirurgie: In vitro-Charakterisierung der Zellvitalität, Morphologie und Biomechanik
Mit wachsender Bedeutung der regenerativen Medizin ist der Bedarf von Allografts in der Kopf-Hals-Chirurgie stetig gestiegen. Die konventionelle Gewebeaufbereitung ist allerdings invasiv und führt zur Verminderung der biomechanischen Eigenschaften. Im Gegensatz dazu hat die hydrostatische Hochdrucktechnologie das Potential, Knorpel und Faszien zu devitalisieren und eine biomechanisch stabile extrazelluläre Matrix (EZM) zu erhalten.
In der vorliegenden Studie wurden Septum- und Schildknorpel sowie Fascia lata (Körperspende/Kaninchen) für 10 Minuten mit 150 und 300 MPa hydrostatischem Hochdruck behandelt. Die Devitalisierung wurde durch WST-1 Assay und DNA-Quantifizierung untersucht. Zudem wurden Apoptose und Nekrose durchflusszytometrisch (Ax5/PI) differenziert. Die Integrität der EZM wurde histologisch (HE, Safranin-O) und rasterelektronenmikroskopisch visualisiert. Abschließend wurden die biomechanischen Eigenschaften durch Kompressionstests und Zugversuche bestimmt.
Die Behandlung mit 150 MPa induzierte eine Apoptose und führte zur Verminderung der Zellvitalität. 300 MPa lösten hingegen einen nekrotischen Zelltod aus und devitalisierten alle Zellen in Knorpel und Fascia lata. Zudem waren weder licht- noch elektronenmikroskopisch EZM-Schäden nachweisbar. Die Vorversuche zur Biomechanik zeigten keine wesentliche Veränderung der Elastizität und der max. Zugkraft.
Die hydrostatische Hochdrucktechnologie ermöglicht die spezifische Devitalisierung unter Erhalt der biomechanischen Eigenschaften von Knorpel und Faszie. Die Biokompatibilität der Hochdruck-behandelten Gewebe wird in weiterführenden tierexperimentellen Studien evaluiert. Dadurch soll eine Basis für den zukünftigen Einsatz Hochdruck-behandelter Gewebeersatzmaterialien in der Kopf-Hals-Chirurgie geschaffen werden.
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Publication History
Article published online:
10 June 2020
© 2020. The Author(s). This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial-License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commercial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
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