Development of a Novel Collagen-Based Biphasic Carrier for Matrix-Assisted Transplantation of Autologous Chondrocytes

Abstract

Langzeitresultate und prospektiv randomisierte Studien zeigen, dass die autologe Chondrozytentransplantation (ACT) für die biologische Rekonstruktion von umschriebenen Knorpelschäden des Kniegelenks über 4 cm2 Defektgröße beim Erwachsenen die derzeit zuverlässigste Methode ist. Die konventionelle Form der ACT weist jedoch auch einige Nachteile auf. Hierzu gehören vor allem die häufig erforderliche, langstreckige Arthrotomie für die Periostaufnaht, das Risiko einer Transplantathypertrophie, die nach dem derzeitigen Kenntnisstand vom Periostlappen ausgeht, und die eingeschränkte Anwendbarkeit bei Defekten ohne erhaltenes Containment. Zur Lösung dieser Probleme wurde von unserer Arbeitsgruppe eine kollagenbasierte biphasische Matrix für die trägergekoppelte Form der ACT entwickelt. Das neue Biomaterial stabilisiert den Phänotyp der eingesäten Chondrozyten und lässt sich mithilfe spezieller Instrumente minimalinvasiv in den Defekt implantieren. Im Zuge der Trägerentwicklung wurde eine Reihe von verschiedenen Biomaterialien synthetischer und natürlicher Herkunft mit humanen Chondrozyten in vitro und in der SCID-Maus untersucht. In der vorliegenden Arbeit werden einige der wichtigsten Ergebnisse unserer Untersuchungen mit den verschiedenen Biomaterialien beschrieben. Abschließend wird eine neue Methode zur arthroskopischen Vermessung von Knorpelschäden mit dem OrthoPilot® sowie ein neues Verfahren zur Entwicklung intelligenter Biomaterialien vorgestellt.