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Knorpelintegration - Etablierung eines Push-out-Modells und Untersuchung von BioGlue® als Knorpeladhäsivum / Cartilage integration – establishment of a push out test and evaluation of BioGlue® as a bioadhesive in cartilage

Die anspruchsvolle Behandlung von Knorpelschäden sowie die weite Verbreitung dieser Krankheitsbilder rücken die bestehenden Therapien sowie die Entwicklung alternativer Therapieansätze in den Mittelpunkt der heutigen Forschung. Der Ansatz eines unterstützenden Knorpeladhäsivums ist vielversprechend.

Ziel dieser Dissertation war es im Rahmen eines Push-out-Modells einen standardisierten Versuchsaufbau zur Analyse der Knorpelintegration in vitro sowie einen reproduzierbaren Versuchsablauf zu erarbeiten und somit eine Untersuchung und einen Vergleich von Bioadhäsiva in Bezug auf ihre Bindungskraft zu gewährleisten. Nur eine fehlerfreie und reproduzierbare Messung ermöglicht dezidierte Aussagen über eine direkte Adhäsionsstärke. Wie in dieser Arbeit dargelegt, gibt es eine Vielzahl von Störungsquellen, welche eine solche Messung beeinträchtigen können und so einen Vergleich bzw. eine Aussage über die Bindungsstärke erschweren. Über die verschiedenen Entwicklungsstufen hinweg konnten alle Fehlerquellen identifiziert und beseitigt werden, sodass zum Ende der Etablierung ein Versuchsaufbau sowie ein Versuchsablauf zur Verfügung stand, der eine fehlerfreie Messung, einen Vergleich sowie eine Wertung der Bindungsstärke von Bioadhäsiva ermöglichte. Es konnte gezeigt werden, dass besonders die Probengeometrie einen entscheidenden Einfluss auf die Messergebnisse hat. So wurden im Rahmen der verschiedenen Entwicklungsstufen diverse Vorrichtungen entwickelt, die die Probenherstellung optimierten und vereinfachten. Hier hatten die Schneidevorrichtungen eine besondere Bedeutung, da bei einem optimalen und genauen Schneidevorgang die Fehleranfälligkeit der darauffolgenden Arbeitsschritte deutlich reduziert werden konnte. Somit erbringt diese Arbeit einen wichtigen Anteil im Bereich der Grundlagenforschung und kann zukünftigen Forschungsgruppen bei der Untersuchung von Bioadhäsiva von Nutzen sein.

Im zweiten Teil dieser Dissertation wurden verschiedene Adhäsiva, bestehend aus BSA und Glutaraldehyd, auf ihre Adhäsionsstärke sowie auf die praktische Anwendbarkeit und Zytokompatibilität hin untersucht. Neben dem kommerziell erwerbbaren BioGlue®, wurden dessen Bestandteile (BSA sowie Glutaraldehyd) in verschiedenen Verhältnissen sowie unterschiedlichen Konzentrationen des Glutaraldehyds analysiert. Es konnten
für die verschiedenen Verhältnisse sowie für die unterschiedlichen Glutaraldehydkonzentrationen beachtliche direkte Adhäsionskräfte nachgewiesen werden. Außerdem ließ sich eine Abhängigkeit der Bindungsstärke von der Glutaraldehydkonzentration als auch von dem Verhältnis der zwei Komponenten verdeutlichen. Zuletzt wurde das Adhäsivum auf seine Zytokompatibilität geprüft. Hier zeigte sich eine deutliche Zytotoxizität, was einen Einsatz als Knorpelkleber stark limitiert. Da sich die Glutaraldehydkonzentration von 10 % auf fast alle Knorpelzellen letal auswirkt, ist ein langfristiges Zusammenwachsen der Knorpelgrenzen nach der initialen Versorgung mit dem Klebergemisch aus aktueller Sicht nicht zu erreichen. Ob eine Reduktion der Glutaraldehydkonzentration bei noch erhaltener Bindungskraft die zytotoxische Wirkung soweit herabsetzen kann, dass eine langfristige Integration stattfindet, scheint ebenfalls eher unwahrscheinlich. Mit diesen Ergebnissen gilt es den Einsatz von BioGlue® in der praktischen Medizin neu zu hinterfragen. / Establishment of a biomechanical push out test to evaluate the adhesive strength of bioadhesives in general. Biomechanical testing of BSA/Glutaraldehyde in different Glutaraldehyde-concentrations and proportions with the established push out test. Histological presentation and in vitro cytocompatibility testing of BSA/Glutaraldehyde

Identiferoai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:18606
Date January 2019
CreatorsKossmann, Alexander
Source SetsUniversity of Würzburg
Languagedeu
Detected LanguageGerman
Typedoctoralthesis, doc-type:doctoralThesis
Formatapplication/pdf
Rightshttps://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess

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