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Ein neues resorbierbares Knochen-Knorpel-Ersatztransplantat

Ergebnisse einer tierexperimentellen Studie
A new resorbable implant for bone and cartilage defect repair. Results of an experimental animal study
 
: Jansson, V.; Müller, P.E.; Thal, S.; Arnholz, C.; Milz, S.; Koch, K.U.; Refior, H.J.

:

Der Orthopäde 29 (2000), No.2, pp.151-157
ISSN: 0085-4530
German
Journal Article
Fraunhofer IPA ()
Bioimplantat; Knorpeldefekt; Knorpelregeneration; Mesenchymale Zelldifferenzierung; bioimplant; biomechanics; cartilage defect; Mesenchymal cell differentation; Biomechanik; Implantat

Abstract
Gelenkknorpel gilt in der Regel als nicht regenerationsfähig. Bis jetzt durchgeführte Versuche zur Wiederherstellung des Gelenkknorpels, inklusive der Knorpelzelltransplantation, zeigten wenig erfolgversprechende Ergebnisse. Jedoch gibt es Hinweise, dass unter Druckbelastung mesenchymale Stammzellen sich in Knorpelzellen differenzieren können. In der vorliegenden Studie wurde ein offenporiges resorbierbares, zweischichtiges "Bioimplantat" konstruiert, das nach Implantation in einen Knochen-Knorpel-Defekt die physiologischen Druckverhältnisse nachahmt und so eine Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen zu hyalinem Knorpel ermöglicht. An 9 Kaninchen wurde dieses Bioimplantat an Knochenknorpeldefekten des Femurkondylus über 2 verschiedene Zeiträume erprobt und mit Leerlochversuchen verglichen. Durch die Bioimplantate gelang es im Gegensatz zu den Leerlochversuchen in 7 von 9 Fällen Bereiche mit hyalinartigem Knorpel zu induzieren. Die Methode scheint einen neuen erfolgversprechenden Ansatz zur Reparation von Knorpeldefekten darzustellen.

 

Hyaline cartilage is thought to be unable to regenerate. All efforts so far - including autologous chondrocyte cell transplantation - to reconstruct cartilage defects in joints have not been totally convincing. However, mesenchymal cells are able to differentiate into chondrocytes under mechanical pressure conditions. In this study, an open porous resorbable two-layer "bioimplant" was constructed in which mechanical pressure was exerted onto mesenchymal cells when migrated into the open porous structure of the bioimplant. Differentiation of the cells into chondrocytes was thus induced. The bioimplants were implanted into the medial condyles of nine rabbits and left in place for eight or twelve weeks, respectively. In seven of these cases, cartilage formation was found, in contrary to the controls in which only connective tissue and bone had grown into the empty holes. The new bioimplants have proven their effectiveness in cartilage defect repair and might evolve in the future as a new alternative treatment of full thickness defects of joint surfaces.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-2136.html