Zentralbl Chir 2009; 134 - P18
DOI: 10.1055/s-0029-1238159

Osteoinduktives Potenzial von mit Hydroxylapatit-funktionalisierter Seiden-Membran – Ein neuer Weg der Geweberegeneration?

R Smeets 1, D Riediger 1, M Heiland 2
  • 1Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Zahn-, Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie, Aachen, Germany
  • 2Klinikum Bremerhaven Reinkenheide GmbH, Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Bremerhaven, Germany

Einleitung: Ziel der vorliegenden Untersuchungen war die in vitro Prüfung einer neuartige Oberflächen-funktionalisierten Seiden-Membran für den Einsatz in der GBR- und GTR-Technologie. Gegenüber herkömmlichen, aus tierischem Gewebe gewonnenen Kollagenmembranen wurde die Oberfläche der verwendeten Seiden-Membran während der Produktion funktionalisiert.

Material und Methoden: ST Seiden-Membranen (N-Fibroin) wurden hinsichtlich des Proliferationsverhaltens von L929 Fibroblasten und DOK-Zellen getestet. Zusätzlich wurde mittels LDH-Bestimmung ein möglicher zytotoxischer Einfluss der Membranen auf die Zellen überprüft sowie der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf die Adhäsion der Zellen untersucht. Für die In-vitro-Untersuchung im Kontext der GBR-und GTR-Technologie wurde die Oberfläche von ST-Membranen mit Hydroxylapatit funktionalisiert. Anschließend erfolgte die Besiedelung der Membranen mit mesenchymalen Stammzellen (MSC) der Ratte. Über einen Zeitraum von 7 Tagen wurden die Vitalität der Zellen und die Bildung der alkalischen Phosphatase als Marker der osteogenen Differenzierung bestimmt. Zusätzlich erfolgte eine Rasterelektronenmikroskopische (REM) Untersuchung, eine µ-CT-Untersuchung und eine digitale Mikroskopie mittels VHX-600 (Fa. Keyence) der Membranen.

Ergebnisse: L929 Zellen und DOK Zellen, die auf den ST-Membranen für 22 Tage kultiviert wurden, waren über den gesamten Zeitraum vital und proliferierten. Hinweise auf eine zytotoxische Wirkung des ST-Seidenmaterials ließen sich nicht beobachten. Beide Zelllinien adhärierten besser auf einer rauhen Oberfläche der Seidenmembran. Des Weiteren schienen mit Hydroxylapatit-funktionalisierte ST-Membranen, auf MSC osteoinduktiv zu wirken.

Schlussfolgerungen: Die ST-Seiden-Membran scheint unter In-vitro-Bedingungen biokompatibel zu sein und das Wachstum unterschiedlicher Zelltypen zu unterstützen. Eine zusätzliche verändertze Herstellung der Membran mit einer microtexturierten Oberfläche und Funktionalisierung mit Hydroxylapatit ließ in vitro einen messbaren biologischen Effekt erkennen. Darüber hinaus lässt die Funktionalisierung der ST-Membran mit Hydroxylapatit einen osteoinduktiven Effekt auf MSCs vermuten.