Neuartige Ansätze zur Bereitstellung verbesserter Binde- und Stützgewebetransplantate auf Basis der hydrostatischen Hochdrucktechnologie

Durch den demographischen Wandel und die wachsende Bedeutung der regenerativen Medizin besteht ein hoher Bedarf an Gewebeersatz in der Kopf-Hals-Chirurgie. Im Vergleich zu alloplastischem Material erhält allo- und xenogenes Gewebe die native extrazelluläre Matrix (EZM). Diese kann jedoch bei der langwierigen Aufbereitung der Gewebe durch Bestrahlung und Lösungsmittel geschädigt werden. Der Einsatz hydrostatischen Hochdrucks (HHD) könnte eine spezifische Devitalisierung sowie eine Qualitätsverbesserung der Transplantate ohne wesentliche Schädigung der EZM ermöglichen.

Das Gewebe (Dura mater/Cartilago thyroidea) wurde mit 150 - 600 MPa für 10 min mit HHD behandelt. Es erfolgte der Nachweis der Devitalisierung und die Untersuchung des Zelltodes (Durchflusszytometrie, Histologie). Des Weiteren wurde die Veränderung der Zellzahl (DAPI, DNA-Gehalt) bestimmt. Die EZM wurde histologisch und rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Abschließend wurde die Biokompatibilität der hochdruckbehandelten Gewebe in vivo evaluiert (Rückenhautkammer, Maus).

HHD führt ab etwa 300 MPa zur Devitalisierung, wobei die Zellzahl und der DNA-Gehalt konstant bleiben. Während sich keine Veränderungen der EZM von Binde- und Stützgewebe in den morphologischen Untersuchungen zeigte, stieg das E-Modul beim Knorpel ab einer Druckbehandlung mit 450 MPa signifikant an. Die Tierversuche bestätigen die Biokompatibilität der aufbereiteten Gewebe.

HHD devitalisiert Binde- und Stützgewebe in wenigen Minuten, wobei die wesentlichen Eigenschaften der EZM erhalten bleiben. Künftig könnte HHD so die Aufbereitung von allo- und xenogenem Gewebeersatz vereinfachen und die Verfügbarkeit von Transplantaten in der Kopf-Hals-Chirurgie erhöhen.

 

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Interessenskonflikt

Der Erstautor gibt keinen Interessenskonflikt an.

Publication History

Article published online:
24 May 2022