Tissue Engineering einer vorderen Kreuzbandplastik auf der Basis resorbierbarer,gestickter Truger Teil 2: Biofunktionalisierung und Tissue Engineering des triphasischen Konstrukts

摘要

Der Ersatz des vorderen Kreuzbandes(engl.: anterior eruciate ligament,ACL)auf Basis eines mittels Tissue Engineering gewonnenen autologen Konstrukts konnte unter der Voraussetzung,dass es den biomechanischen Belastungen im Gelenk standhult,zukunftig im Vergleich zu stark limitierten autologen Standards bevorzugt werden.Hierzu ist eine fur das Tissue Engineering geeignete Geruststruktur(Scaffold)notwendig,die sowohl die biomechanischen als auch die biofunktionalen Anforderungen erfullt.Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geforderten Paket-Projektes(PAK731)wurden mittels Sticktechnik triphasische Scaffolds entwickelt,die den besonderen mechanischen Herausforderungen der drei Gewebezonen Ligament,Enthesis und Knochen entsprechen.Die Biofunktionalitut wurde durch Modifikation der Fadenoberfluche mittels Fluorierung und Beschichtung mit Kollagen erhoht und das Tissue Engineering mit unterschiedlichen Zelltypen in Sphuroidkulturen in vitro unter verschiedenen Versuchsbedingungen getestet.Im ersten Teil dieses Artikels [1] wurde die Gestaltung der Scaffoldstruktur und deren biomechanische Anpassung beschrieben,der zweite Teil widmet sich der Biofunktionalisierung und dem Tissue Engineering der Kreuzbandplastik.The replacement ofthe anterior eruciate ligament(ACL)by a tissue engineered Substitute could be the favored surgical practice in future superseding the transplantation of autologous tendons with limited availability.An essential requirement for the application is a sufficient biomechanical resistance as well as an adequate bio-functionality of the Surrogate strueture.A scaffolding structure was developed using embroidery technology,performing the mechanical challenges ofthe three tissue domains ligament,enthesis and bone in a Joint venture projeet funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft(DFG)(PAK731).Bio-functionality was enhanced by modification ofthe thread surface through fluorination and collagen coating.Tissue engineering was tested in vitro with different cell types in a spheroid based eultivation under various conditions.The first part of this article described the design of the scaffold strueture and the biomechanical adaption [1],the second part shows results from the biological and tissue engineering approaches.