Ziel der Entwicklung
Im Projekt sollten ganze equine Sehnen mit bekannten Aufbereitungsprozessen aus der Verarbeitung von Häuten dezellularisiert werden. Grundlage waren die enzymfreien und tensidfreien Methoden, um Haut von allen Fremdproteinen und Begleitstoffen mit Hilfe von pH Wechsel Prozessen zu befreien. Ziel war es, das Sehnenmaterial möglichst im Originalzustand vollständig von Zellmaterial zu befreien und dabei einen DNA Gehalt unter 50 Nanogramm je Megagramm pro Teilstrang, DNA-Fragmente kleiner als 200 Basenpaare sowie keine Zellkerne nachweisbar zu erreichen. Dabei sollten sowohl die Nativität der Kollagenmatrix als auch die mechanische Stabilität des Materials so gut wie möglich erhalten werden, um es für medizinische Zwecke für Tissue Engineerings beziehungsweise als Gewebeersatzmaterial zu verwenden.
Vorteile und Lösungen
Mit Hilfe der Prozessführung aus einer Kombination von Frierzyklen und Tauzyklen mit anschließenden pH-Wechselschritten konnten die bis zu mehr als einen Zentimeter dicken Gewebestrukturen der Sehnen in ihrer Gänze mit allen Zielwerten erfolgreich dezellularisiert werden. Die zellfreien Sehnenmaterialien wurden für die Bewertung der Biokompatibilität und die Zellbesiedelung sowohl über einen Ethanolschritt als auch durch Gammastrahlung entkeimt. Die Materialien sind biokompatibel und erreichen sehr hohe mechanische Zugfestigkeiten.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Wachstumsbranche Medizintechnologie wird seit Jahren von Zuwachsraten mit bis zu fünf Prozent getrieben und ist durch ein enormes Innovationspotenzial geprägt. Zum Wachstum der Branche trägt vor allem der Fortschritt bei der Behandlung von Krankheitsbildern bei, die vor zehn oder 20 Jahren nicht behandelt werden konnten. Des Weiteren gibt es aufgrund des demografischen Wandels immer mehr ältere Menschen, die mit innovativen Produkten behandelt werden können. Die im Projekt erarbeiteten Methoden zur Dezellularisierung ganzer Sehnen und Sehnenspalte können zur Herstellung kollagenbasierter Ersatzmaterialien bei der Behandlung im orthopädischen und unfallchirurgischen Bereich eingesetzt werden. Potentielle Anwendungen der mechanisch stabilen Sehnen und Bänder liegen vor allem bei der Versorgung von Rupturen und Läsionen im Kniebereich sowie Schulterbereich, aber auch an Ellenbogen, Hand oder Fuß, bei denen Sehnen ersetzt werden müssen. Ursachen für die genannten Krankheitsfälle und Verletzungsfälle sind neben degenerativen Prozessen vor allem auch Unfälle und Sportverletzungen.
