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Development of a bioreactor-based connective tissue production line (TISSUE REACTOR)

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Plasmasterilisation von Gewebetechnologiegerüsten

Menschliches Gewebe kann mithilfe von Polymergerüsten wachsen, die sich nach der Implantation von Gewebe auflösen. Ein neues Plasmaverfahren sterilisiert das Gerüst und verursacht nur minimale Zerstörung.

Gesundheit

Eine Reihe medizinischer Verfahren, insbesondere in der Knochenersatzchirurgie, könnten durch das Projekt TISSUE REACTOR stark vereinfacht werden. Projektpartner haben mit Erfolg Bindegewebe und insbesondere Knochengewebe und Knochengewebekonstrukte in vitro gezüchtet. Gewebszellen beginnen auf einem Polymergerüst zu wachsen. Wenn das Gerüst dreidimensional ist, wird ein dreidimensionales Gewebe erzeugt, wie es für Knochen erforderlich ist. Vor Beginn des Gewebewachstums muss das Gerüst natürlich sorgfältig sterilisiert werden. Die Sterilisationsmethoden umfassen normalerweise Bestrahlung der entsprechenden Probe mit Gammastrahlung. Gammastrahlen bestehen aus Hochenergiephotonen, die die Probe, das Polymergerüst, nicht nur sterilisieren, sondern es tatsächlich auch schädigen können. Beleuchtung des Gerüsts mit Gammalicht führt zur Sterilisation des Gerüsts, aber es wird wesentlich schneller abgebaut und seine mechanische Stärke ist geschädigt. Für In-vivo-Anwendungen sind Abbaugeschwindigkeiten und mechanische Stärke von höchster Bedeutung. Eine andere häufig verwendete Substanz zur Sterilisation ist Äthylenoxid, ein farbloses, brennbares Gas, das wirkungsvoll Bakterien und Pilze abtötet. Wie die Projektpartner von TISSUE REACTOR bei Verwendung dieses Epoxids herausfanden, verursacht es weniger Schäden an den Polymergerüsten. Die mit Äthylenoxid sterilisierten Gerüste zeigten einen langsameren Verlust ihrer mechanischen Stärke. Doch wurden einige der wichtigsten abbaubaren Polymere der Gerüste immer noch geschädigt, und die Gerüstleistung insgesamt war beeinträchtigt. Die Sterilisation mithilfe von Plasma, einem hoch ionisierten Gas, brachte den Projektpartnern von TISSUE REACTOR schließlich die Lösung. Das Plasmanachleuchten sterilisierte wirkungsvoll die Polymerprobe und verursachte keine wahrnehmbaren thermischen Schädigungen. Die Methode kann zum Sterilisieren jeglicher poröser Polymerkonstrukte oder -komplexe verwendet werden, weswegen sich ihr Anwendungsbereich nicht nur auf die Medizin beschränken wird.

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