Verfahren zur Herstellung gefriergetrockneter Kollagenschwämme mit definierter Porenstruktur

Schoof, Heike; Rau, Günter

doi:55

Verfahren zur Herstellung gefriergetrockneter Kollagenschwämme mit definierter Porenstruktur

Schoof, Heike (Author)

2000

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Heike Schoof

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2000

UmfangVI, 112 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2000

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Rau, Günter (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2000-05-02

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-550
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/59372/files/Schoof_Heike.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Maschinenwesen (400000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Biowissenschaften, Biologie (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 570

Kurzfassung
Kollagenschwämme werden in vielen Gebieten der Medizin als Implantate zur Geweberegeneration oder als resorbierbares Biomaterial im Bereich des Tissue Engineerings eingesetzt. Allgemein wird angenommen, daß die innere dreidimensionale Struktur der Kollagenschwämme das Zellverhalten beeinflußt. Bisher konnte dieser Einfluß jedoch nicht systematisch untersucht werden, da die Porenstruktur kommerziell erhältlicher Kollagenschwämme sehr unregelmäßig ist. Deshalb wurde im Rahmen dieser Forschungsarbeit ein neues Gefriertrocknungsverfahren entwickelt und technisch realisiert, durch das Kollagenschwämme mit einer sehr homogenen, definierten und gerichteten Porenstruktur hergestellt werden können. Außerdem kann die Porengröße durch eine Variation der gelösten Zusatzstoffe in der Ausgangssuspension gezielt zwischen 20 µm und 40 µm eingestellt werden. In In-vitro-Untersuchungen wurde das Verhalten humaner Fibroblasten in den Kollagenschwämmen untersucht. Der erwartete Einfluß der Porenstruktur und -größe auf das Zellverhalten konnte für Fibroblasten nicht bestätigt werden. Jedoch konnte mit Hilfe des MTT-Tests und histologischer Untersuchungen gezeigt werden, daß die Fibroblasten in die Kollagenschwämme einwachsen und dort über einen Zeitraum von 5 Wochen proliferieren. Zudem konnte durch REM-Aufnahmen ein guter Zell-Matrix-Kontakt nachgewiesen werden.

Collagen sponges are used in many medical application as implant or as biomaterial in the field of tissue engineering. It is commonly assumed that the inner three-dimensional structure of the collagen sponges influences cell behaviour. Until now, this influence could not be investigated systematically, since the pore structure of commercially available collagen sponges is very unregular. Therefore, a new freeze-drying process for manufacturing collagen sponges with a very homogeneous, defined and directed pore structure was developed and technically reallised. Using this process the pore size can be adjusted in the range of 20 µm to 40 µm by a variation of the solute concentration in the basic collagen suspension. The behaviour of human fibroblasts within the collagen sponges were investigated in vitro. The ex-pected influence of pore structure and size on cell behaviour could not be confirmed in case of fibro-blasts. However, fibroblast migration and proliferation could be proved over a period of 5 weeks by MTT-testing and histological staining. Furthermore, cell adhesion to the collagen matrix could be demonstrated by SEM.

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