Individualisierter Knorpelersatz mit defektspezifischen, 3D-gescannten und -gedruckten Implantaten

Mangel an Knorpelsubstanz, insuffiziente biomechanische Eigenschaften und Morbidität durch Hebedefekte sind zentrale Limitationen rekonstruktiver, fazialer Chirurgie. Synthetisch hergestellte Implantate bieten hier eine Alternative. Vorarbeiten beleuchteten, dass Amplifikation von Chondrozyten, Besiedelung von Implantaten aus Polylactid und die Durchbauung mit Extrazellularmatrix (ECM) umsetzbar sind. Ziel war nun, die Erkenntnisse auf defektspezifische Implantate zu erweitern und die zelluläre Differenzierung durch Hydrogel-basierte Druckverfahren zu verbessern.

Abformungen von Septumperforationen wurden mittels 3D Scan in ein 3D Modell konvertiert und anschließend das Implantat an die Perforation spezifisch eingepasst. Die Implantate wurden anschließend mit amplifizierten Chondrozyten aus Septumknorpel besiedelt und die Proliferation, die besiedelte Fläche und die Stoffwechselaktivität mit und ohne Einfluss von Differenzierungsfaktoren analysiert. Ferner wurde ein Kollagen-Hydrogel-basiertes Druckverfahren eingesetzt um Zellen direkt in das Implantat einzubetten. Um die Nährstoffversorgung in situ zu simulieren wurde die Zellviabilität bei passiver Nährstoffversorgung über ein Gefäßnetz im Chorion-Allantois-Membrane-Assay evaluiert.

Eine suffiziente Besiedelung defektspezifischer Implantate mit Chondrozyten war erfolgreich. Differenzierungsfaktoren wirken sich positiv auf die besiedelte Fläche, Proteinmenge und Stoffwechselaktivität aus. Passive Versorgung über ein Gefäßnetz gewährleistete gute Viabilität der Zellen. Hydrogel-basierte Druckverfahren waren praktikabel. Jedoch zeigte sich eine Deformation im zeitlichen Verlauf.

3D Druck-basierte Verfahren könnten für cartilaginären Gewebsersatz eine Perspektive für patientenindividuelle Defektversorgung darstellen.

NEIN