Scalable production of biphasic tissue constructs for mosaicplasty of osteochondral defects

Mosaikplastik ist ein chirurgisches Verfahren zur Reparatur von geschädigtem Knorpel, bei dem gesunde Knorpelstücke aus nicht gewichtsbelasteten Bereichen transplantiert werden. Allerdings stellt die begrenzte Verfügbarkeit geeigneten Spenderknorpels eine erhebliche Herausforderung dar, die die breitere Anwendung und Wirksamkeit der Mosaikplastik bei größeren Knorpelschäden einschränkt. Um diese Einschränkungen zu überwinden, konzentriert sich dieses Projekt auf die Entwicklung eines maßgeschneiderten biphasischen osteochondralen Gewebeaufbaus. Der Aufbau umfasst mesenchymale Stammzellen und wird in einem speziell entwickelten Bioreaktor inkubiert. Dabei wird ein neuartiges Biomaterial, Kollagen Typ 0, für die Knochengewebszüchtung verwendet, während Seidenfibroin, methacrylierte Hyaluronsäure und dezellularisierte extrazelluläre Matrix für das Knorpelgewebe eingesetzt werden. Eine umfangreiche Charakterisierung der einzelnen Gerüste sowie des kombinierten Aufbaus umfasst biokompatibilitäts- und zytotoxizitätstests, die Bewertung der Gewebebildung und die Analyse der Genexpression. Mechanische und biotribologische Tests werden durchgeführt, um die Stabilität und Reibung des Aufbaus zu bewerten. Durch die Bearbeitung von Forschungslücken und die Umsetzung innovativer Techniken zielt dieses Projekt darauf ab, das Gebiet der Knorpelreparatur voranzutreiben und eine nachhaltige und wirksame Lösung für osteochondrale Defekte anzubieten.