CC BY-NC-ND 4.0 · Laryngorhinootologie 2020; 99(S 02): S399
DOI: 10.1055/s-0040-1712020
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Tissue Engineering / Stammzellen

Hochdruck-behandelte Knorpel- und Faszientransplantate zur Rekonstruktion von Gewebedefekten in der Kopf-Hals-Chirurgie: In vitro-Charakterisierung der Zellvitalität, Morphologie und Biomechanik

F Poosch
1   Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie “Otto Körner”, Rostock
,
L Kirchner
1   Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie “Otto Körner”, Rostock
,
J Waletzko
2   Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und plastische Gesichtschirurgie, Rostock
,
M Schulze
3   Institut für Anatomie, Rostock
,
A Jonitz-Heincke
4   Orthopädische Klinik und Poliklinik, Forschungslabor für Biomechanik und Implantattechnologie, Rostock
,
M Dau
2   Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und plastische Gesichtschirurgie, Rostock
,
A Springer
5   Institut für Pathologie, Elektronenmikroskopisches Zentrum, Rostock
,
M Seidenstücker
6   Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Labor für muskuloskelettale Forschung, Freiburg
,
R Bader
4   Orthopädische Klinik und Poliklinik, Forschungslabor für Biomechanik und Implantattechnologie, Rostock
,
D Strüder
1   Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie “Otto Körner”, Rostock
,
R Mlynski
1   Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie “Otto Körner”, Rostock
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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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Article published online:
10 June 2020

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