Dynamische Kultivierung verkleinerter humaner Ohrmuscheln mit septalen Chondrozyten in einem neu entwickelten Bioreaktor

Einleitung: Für die Rekonstruktion von Knorpeldefekten mit Hilfe von Tissue Engineering ist eine in vitro Kultivierung von Chondrozyten auf Trägermaterialien erforderlich. Durch die Entwicklung von Bioreaktoren versucht man, den unphysiologischen Bedingungen in statischen 3D-Zellkulturen zu begegnen. Ziel der Arbeit war es zu zeigen, dass der neuentwickelte Bioreaktor für die Kultivierung von Knorpelgewebe in der Form menschlicher Ohrmuscheln geeignet ist.Material/Methoden: Zwei 3-D-Modelle humaner Ohrmuscheln mit einer Größe von etwa 3 x 2 cm wurden aus prozessiertem dezellularisiertem porcinem Septumknorpel (DECM) hergestellt, mit humanen nasalen Chondrozyten besiedelt und in einem neuen Bioreaktorsystem unter konstanten vollautomatisierten Bedingungen kultiviert. Ein externes Computerprogramm ermöglichte eine kontinuierliche Messung von O2-Gehalt, Temperatur und pH, sowie eine Steuerung von Temperatur und Strömung im Bioreaktor. Nach 28 bzw. 42 Tagen wurde jeweils eine Ohrmuschel aus dem Bioreaktor entnommen und histologisch sowie immunhistochemisch aufgearbeitet. Ergebnisse: Während des gesamten Kultivierungszeitraums zeigten sich keine Anzeichen für eine Kontamination, die O2-Sättigung und die Strömungsverhältnisse blieben konstant. Es ließ sich eine mit zunehmender Kulturzeit verstärkte Migration der Chondrozyten in die dreidimensionalen Scaffolds sowie die Synthese knorpelspezifischer Matrixbestandteile nachweisen, die jedoch in Abhängigkeit von der Lokalisation innerhalb der Ohrmuscheln deutlich variierte. Schlussfolgerung: Mithilfe des neuen Bioreaktors ist eine dynamische Kultivierung von in vitro aus DECM hergestelltem Knorpelgewebe in der Form von humanen Ohrmuscheln möglichUnterstützt durch: BMBF, FKZ 03FH00813, Projekt Bioop-TissDer Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an