Biofunktionalisierung dreidimensional gedruckter Seidenfibroin-Matrices zur oralen Weichgeweberegeneration

Abstract

Einführung: Die Regeneration oraler Weichgewebe bedingt oft autologe Transplantate, die mit einer Entnahmemorbidität einhergehen. Um diese zu vermeiden, rückt die Verwendung resorbierbarer Biomaterialien zunehmend in den Fokus. Neuartige Seidenfibroin-Matrices (SF) könnten aufgrund ihrer herausragenden Materialeigenschaften eine potenzielle Alternative zu herkömmlichen Kollagenmatrices (CM) darstellen.

Ziel: Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von injizierbarem plättchenreichen Fibrin (iPRF) und Schmelzmatrixprotein (SMP) auf die Neovaskularisation und Genexpression von SF und CM im Chorioallantoismembran-Assay (CAM-Assay) zu untersuchen.

Material/Methode: Die Versuche wurden im CAM-Assay auf Hühnerembryonen durchgeführt, welche in sechs Gruppen (SF+NaCl, SF+iPRF, SF+SMP, CM+NaCl, CM+iPRF, CM+SMP) unterteilt wurden. An den Tagen 10, 12 und 14 nach Applikation wurden mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie die vaskularisierte Fläche, Gefäßdichte und Anzahl an Gefäßverzweigungen quantifiziert. Zusätzlich erfolgte an den Tagen 11 und 14 eine Genexpressionsanalyse (RT-qPCR) für HIF-1α, VEGF, MMP-13 und iNOS.

Ergebnisse: Unbehandelte Seidenfibroinmatrices (SF+NaCl) zeigten in ovo eine bessere Neovaskularisation im Vergleich zu unbehandelten Kollagenmatrices (CM+NaCl). Unabhängig von der Biofunktionalisierung vaskularisierten SF gut. CM+iPRF zeigte gruppenübergreifend die stärkste Neovaskularisation. Im Gegensatz dazu, wirkte SMP nicht förderlich auf die Neovaskularisation der Matrices. Die Genexpression wies keine signifikanten Unterschiede zwischen den Matrices auf.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse legen nahe, dass SF eine vielversprechende Alternative zu CM in der Weichgeweberekonstruktion darstellen. Darüber hinaus bietet die Kombination von iPRF mit CM einen besonders potenzialreichen Ansatz zur Förderung der Neovaskularisation.