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DOI: 10.1055/s-0040-1711691
Funktionelle Eigenschaften von mittels Tissue Engineering Techniken gefertigtem alloplastischen Trommelfell-Ersatz
Einleitung Synthetischer Trommelfellersatz soll die bekannten Nachteile (unbekannte mechanische Eigenschaften und Struktur während der Operation) von autologem Gewebe bei der Rekonstruktion des Trommelfells überwinden. Ziel ist ein biomimetisches Design, welches gute Schwingungseigenschaften und eine stabile Rekonstruktion ermöglicht.
Methoden Elektrospinning (ES) und Additive Manufacturing (AM) wurden kombiniert, um flache Scaffolds aus Poly(ethylenoxidterephthalat) und Poly(butylenterephthalat) (PEOT/PBT) mit definierten Dicken sowie radiären und zirkulären Fasern herzustellen.
Für den Vergleich des Schwingungsverhaltens mit menschlichen Trommelfellen wurden die Scaffolds in einem Prüfstand klar definiert eingespannt. Es wurde ein akustischer Schalldruck von ca. 90 dB SPL (Multi-Sinus Signal, 100 Hz bis 5 kHz) und ein quasi-statischer Druck in einem physiologischen Bereich bis zu 4 kPa aufgebracht. Das Schwingungsverhalten wurde mit einem Laser-Doppler Vibrometer gemessen. Ebenso wurde die Auslenkung durch Lasertriangulation erfasst.
Ergebnisse Die dickeren Scaffolds weisen im Vergleich zu den dünneren eine um ca. 100 Hz bis 150 Hz niedrigere erste Resonanzfrequenz (als Steifigkeitscharakteristikum) auf. Diese liegt im Bereich der Resonanzfrequenz des menschlichen Trommelfells (unter 500 Hz). Eine Kombination aus kreisförmigen und radialen Fasern bietet eine größere Steifigkeit als ausschließlich kreisförmige oder radiale Fasern. Bei quasi-statischem Druck zeigen die Scaffolds eine geringere Versteifung als das menschliche Trommelfell.
Fazit Es ist möglich flache Trommelfell-Ersatzstrukturen zu fertigen, die das Schwingungsverhalten des Trommelfells nachahmen. Definierte kreisförmige und radiale Faseranordnungen führen zu einstellbaren mechanischen Eigenschaften.
Poster-PDF A-1772.PDF
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Dieses Projekt wird im Rahmen von EuroNanoMed III und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
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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