Screening von modifizierten Polyethylenoberflächen für das Tissue-Engineering von Chondrozyten

Zusammenfassung

Hintergrund: In der rekonstruktiven Chirurgie besteht hoher Bedarf an Knorpelersatzmaterialien. Dazu steht autologes Gewebe nur begrenzt zur Verfügung. Andererseits kann die Verwendung von Implantaten zu Entzündungsreaktionen führen. Durch Maskierung mit autologen Zellen sollte die Biokompatibilität von porösem Polyethylen verbessert werden. Die Funktionalisierung der Oberfläche erfolgte mit Kollagen, um den Kontakt zwischen Polyethylen und der Zellschicht zu intensivieren. Methoden: Die in unterschiedlicher Weise funktionalisierten Polyethylenoberflächen wurden charakterisiert und in Zellkulturexperimenten mit primären humanen Chondrozyten auf ihre Gewebeverträglichkeit untersucht. Ergebnisse: Durch ein In-vitro-Screening konnten verschiedene modifizierte Polyethylenoberflächen auf ihre Eignung als Knorpelersatzmaterial getestet werden. Die Kollagenbeschichtung von modifizierten Polyethylenoberflächen führte zu einer Verbesserung der Überlebensraten von primären Chondrozyten, unabhängig von der Art der Bindung des Kollagens an die Polyethylenoberfläche. Schlussfolgerungen: Chondrozyten können auf Polyethylenoberflächen kultiviert werden. Die Ergebnisse müssen tierexperimentell überprüft werden.

Abstract

Background: Reconstructive surgery needs high requirements of substitutes for cartilages. The availability of autologous material is limited. The use of implants can cause inflammatory reactions. Therefore the biocompatibility of porous polyethylene should be improved by masking the synthetic surface with autologous cells. The polyethylene surface was functionalized by collagen, in order to enhance the contact between polyethylene and the surrounding cells. Methods: The modified surfaces were characterized and tested by an in vitro screening with primary human chondrocytes. Results: The modification of polyethylene surfaces by collagen coating increased the life time of chondrocytes growing at this surface. The effect was independent of the former functionalization. Conclusions: It is possible to cultivate chondrocytes on polyethylene surfaces. The results have to be proven in a long-term animal experimental study.

Schlüsselwörter

Tissue-Engineering - Plasmabehandlung - Kollagen - MEDPOR® - Polyethylen

Key words

tissue engineering - plasma treatment - collagen - MEDPOR® - polyethylene

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