Knorpelmatrix als natürliches Biomaterial für die Knorpelregeneration

Der nur wenige Millimeter dicke Gelenkknorpel spielt eine entscheidende Rolle in unserem Bewegungsapparat, da er für die Flüssigkeitsbewegung verantwortlich ist (im wahrsten Sinne des Wortes). Der Nachteil der speziellen Struktur ist jedoch, dass sich selbst geringfügige Verletzungen nicht regenerieren. Eine schnelle Behandlung von Knorpelschäden ist daher unerlässlich. Biomaterialien werden häufig verwendet, um Zellen, ihre Verteilung und ihren Schutz zu unterstützen. In den meisten Fällen verbessert diese Behandlung die klinischen Symptome des Patienten dramatisch, bringt den Knorpel jedoch nicht vollständig in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Die Arbeitsgruppe unter der Leitung von Sylvia Nürnberger (Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, MedUni Wien) entwickelt Regenerationsstrategien und hat festgestellt, dass die natürliche Knorpelmatrix als Biomaterial für eine verbesserte Knorpelregeneration geeignet ist.

Eine Schädigung des Gelenkknorpels verschlechtert sich mit der Zeit und führt, wenn sie nicht behandelt wird, zu Arthritis im gesamten Gelenk. Eine schnelle Behandlung von Knorpelschäden ist daher unerlässlich. Bei schweren Verletzungen ist eine Operation die beste Option. Dies beinhaltet Knorpelzellimplantate oder die Aktivierung von Stammzellen, um beschädigtes Gewebe mit den Zellen zu versorgen, die zur Regeneration des Knorpels benötigt werden. Biomaterialien werden häufig eingeführt, um Zellen, ihre Verteilung und ihren Schutz zu unterstützen. In den meisten Fällen verbessert diese Behandlung die klinischen Symptome des Patienten dramatisch, bringt den Knorpel jedoch nicht vollständig in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Unterstützen Sie endogene Zellen mit einer Spendermatrix

Um den Regenerationsprozess nachhaltig zu verbessern, nutzt die Nürnberger Orthopaedic Trauma Working Group in Zusammenarbeit mit dem Ludwig-Boltzmann-Institut für experimentelle und klinische Traumata des Trauma-Forschungszentrums AUVA das Potenzial der Knorpelmatrix. natürliche Schaffung einer optimalen Umgebung für Knorpelzellen oder Stammzellen. Zu diesem Zweck wurden in einem von der Österreichischen Forschungsförderungsagentur FFG geförderten Projekt (an dem auch die Fachhochschule Wien und die Erasmus School of Medicine in Rotterdam beteiligt sind) Techniken zur Behandlung des erhaltenen Spenderknorpels entwickelt B. während Routineoperationen in mehreren Stufen.

Um die Repopulation mit den eigenen Zellen des Patienten zu erleichtern, wurden zuerst die Spenderzellen entfernt. „Dies hinterlässt eine sehr dichte Matrix, in die die Zellen des Patienten nicht wandern können. Das Öffnen der Matrize erwies sich als technologische Herausforderung dieser Entwicklung, und dies wurde durch Lasergravur erreicht. Dadurch konnten wir auf kontrollierte und standardisierte Weise extrem feine Schnitte machen, so dass noch tiefere Regionen des Gewebes für regenerative Zellen zugänglich waren “, erklärt Nürnberger. „Das entwickelte Material ähnelt in Struktur und Zusammensetzung weitgehend dem ursprünglichen Knorpel und kann daher als Bestandteil des regenerativen Gewebes dienen, wodurch der Prozess oder die Gewebebildung erleichtert wird.“

Diese Eigenschaften unterscheiden das neue „CartiScaff“ -Material von früheren Ansätzen und geben Anlass zur Hoffnung, dass eine schnellere und nachhaltigere Regeneration erreicht werden kann. Präklinische Studien haben bereits gezeigt, dass CartiScaff die Bildung von neuem Knorpelgewebe fördert. Im Rahmen einer von der FFG finanzierten Folgestudie wird das Material derzeit in präklinischen Experimenten getestet, um seine Leistung unter natürlichen Belastungsbedingungen zu bestimmen. Es ist zu hoffen, dass das neue CartiScaff-Biomaterial in Zukunft in Kombination mit vorhandenen chirurgischen Techniken verwendet werden kann und dass das Spektrum herkömmlicher Behandlungen erweitert und verbessert werden kann.

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