Biologische Aktivität von Partikeln

Die entzündliche Reaktion auf Abriebpartikel von Endoprothesen, welche als eine der Hauptfaktoren der aseptischen Prothesenlockerung angesehen wird, hängt in Ablauf und Intensität unter anderem von der Partikelanzahl, -größe und –morphologie sowie dem Material selbst ab. Die verwendeten Prothesenmaterialien haben somit auf das Langzeitüberleben künstlicher Gelenke einen entscheidenden Einfluss, so dass die Frage, welche Materialien biologisch besonders geeignet sind, ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung von Prothesenmaterialien darstellt. Da es sich bei der immunologischen Reaktion auf Abriebpartikel um eine komplexe Kaskade handelt, sind in vitro Zellkulturergebnisse nicht bedingungslos in vivo übertragbar, so dass Zellkulturergebnisse für diese Fragestellung nicht uneingeschränkt aussagefähig sind.

 

Part in vivo 2

 

In Kooperation mit dem Walter-Brendel-Zentrum für Experimentelle Medizin der Ludwig-Maximilians-Universität München können Partikel im vom Labor für Biomechanik und Experimentelle Orthopädie entwickelten in vivo Mausmodell auf ihre biologische Aktivität hin untersucht werden. Als Methode dient hierbei die Intravitalmikroskopie, welche eine Quantifizierung der inflammatorischen Reaktion auf die Partikel direkt im Gelenk (in der Synovia) erlaubt. Gemessen werden dabei die sogenannte „Leukozyten-Endothelzell-Interaktion“ und die synoviale Mikrozirkulation nach Markierung der Zellen mit Fluoreszenzfarbstoffen. Zusätzlich wird gleichzeitig aus den Tieren Gewebe entnommen und in unserem Labor histologisch und immunhistochemisch untersucht. Das von uns entwickelte Modell stellt das weltweit einzige dar, bei dem intraartikulär an der lebenden Maus die inflammatorische Reaktion auf applizierte Partikel gemessen werden kann.

 

Part in vivo 1

 
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