Tissue Egineering von hyalinem Knorpel unter Einbringen mechanischer Belastung zur Optimierung der Knorpelqualität

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Für die erfolgreiche Therapie von Gelenkflächendefekten durch Tissue Engineering (TE) Methoden ist die Qualität des produzierten TE-Knorpels bezüglich mechanischer Belastbarkeit und langfristiger Haltbarkeit ein entscheidender Faktor. Die Knorpelzelldifferenzierung ist eng verbunden mit einer mechanischen Beanspruchung des Knorpelmaterials während der Chondrozyten-Differenzierungsphase. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erzeugung von Knorpel unter Einbringen direkter mechanischer Belastungen basierend auf der Belastung im menschlichen Knie während der Differenzierungsphase der Chondrozyten. Direkte mechanische Belastung erlaubt im Unterschied zu hydrostatischer Belastung die Ausrichtung von Knorpelstrukturen zur Belastungsrichtung, womit eine Verbesserung der Eigenschaften des in vitro erzeugten Knorpels im Vergleich zu den Eigenschaften nativen Knorpels erreichbar sein sollte. Die Optimierung der Belastungsregime erfolgt durch Analysen der mechanischen und molekularbiologischen Eigenschaften des produzierten Knorpels. Um den Einfluss der unterschiedlichen Belastungsmodi und die verantwortlichen Mechanismen während der Knorpelsynthese auf die Knorpelqualität besser zu verstehen, ist die Zusammenarbeit von Molekularbiologen, Zellbiologen, Ingenieuren und Biomechanikern notwendig.