Untersuchungen zur Bedeutung mesenchymaler Stammzellen in ...

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Einleitung
1.2.2 Funktionelle Kompatibilität und zelluläre Gewebekompatibilität
Für die Biokompatibilität eines Materials, welches im Tissue Engineering Einsatz
findet, gibt es bisher keine präzisen Definitionen oder Meßmethoden. Meistens wird
die Biokompatibilität anhand der Leistung und des (Langzeit-)Erfolgs des
implantierten Materials in Bezug auf dessen Funktion oder Anwendung gemessen.
Ein und dasselbe Material kann in unterschiedlichen Geweben als biokompatibel
oder nicht biokompatibel bewertet werden 87 . Die Gewebereaktion ist vom
Materialtyp, vom Ort der Applikation, von der Zeit, die das Material im Körper
verbleibt und vom Alter und allgemeinen Gesundheitszustand des Patienten
abhängig. Folglich kann die Biokompatibilität eines Materials als sein Verhalten in
Wechselwirkung mit seiner Umgebung angesehen werden. Es gibt drei
Möglichkeiten, die Biokompatibilität eines Materials zu ermitteln und insgesamt sind
alle drei Tests nötig, um eine abschließende Aussage über die Biokompatibilität
eines Materials machen zu können:
a) die Anwendung im Menschen. Klinische Untersuchungen haben den enormen
Vorteil, daß sie genaue und für die Klinik relevante Ergebnisse liefern. Andererseits
sind diese Tests jedoch teuer, zeitaufwändig und erst zu einem weit fortgeschrittenen
Stadium des Materials zu verantworten.
b) Tierversuche (in vivo). Diese haben den Vorteil, daß in einem intakten
biologischen System gearbeitet wird. Die Ergebnisse sind jedoch nicht immer auf den
Patienten übertragbar. Außerdem sind Tierversuche an relevanten Großtieren teuer
und zum Teil ethisch umstritten. Bei Versuchen mit Kleinnagern (Mäusen) können
durch Wahl geeigneter Stämme molekulare Mechanismen der Biokompatibilität
erforscht werden.
c) ex vivo bzw. in-vitro Versuche. Dabei werden die Materialien außerhalb des
tierischen oder menschlichen Organismus in Kontakt mit in vitro kultivierten Zellen
untersucht. Diese Tests haben den Nachteil, daß die Ergebnisse nicht immer auf den
Patienten übertragbar sind. Sie sich jedoch schnell und reproduzierbar durchführbar
und können zur Klärung der Wirkungsmechanismen, die einer Wechselwirkung
zwischen Material und Gewebe zugrunde liegen, beitragen. Zellkulturversuche
stellen meistens die erste Stufe bei der Charakterisierung der Biokompatibilität eines
Materials dar.
In der vorliegenden Arbeit wird zur Bestimmung von Zytotoxizität bzw.
Biokompatibilität eines Materials eine Maus L929-Fibroblastenzellinie eingesetzt. Die