Skip to main content

Knoglesubstitutter og bioreaktor

Forbedring af implantat fixation og arthrodese af ryggen ved brug af biomaterialer med stamceller.

Vi arbejder i øjeblikket med den Europæiske Kommissions sjette rammebevillings projekt – ”AUTOBONE”, samt det danske innovations konsortium og videnskabsministeriet’s teknologi og innovations projekt – ”3-D scaffolds”.

De overordnede perspektiver for projekterne er at kombinere den nyeste udvikling inden for områderne vævs fremstilling baseret på biomaterialer, 3D scaffold udvikling og bioreaktorer, for således at omsætte koncepterne for vævs fremstilling og regeneration til en ny grænse for udvikling, nemlig: den automatiserede fremstilling og produktion af autologe knogle erstatningsmaterialer.

Specialdesignede bioreaktorer vil blive brugt til ensartet, at aktivere speciallavede porøse indlejringsforme med stamceller, fra knoglemarvs aspirater høstet fra får/patient, til produktion af autologe knogle graft materialer.

De specifikke mål for vores laboratorium er at vurdere medvirken af med/uden bioreaktor aktiverede nyudviklede knogle substitutter på reparation af knogle defekter i store dyr (får), og evaluering af anvendeligheden af bioreaktoren. Gennem denne periode har vi udført prækliniske in vivo studier på store dyr. F.eks. in vivo studier i får, hvor der er lavet arthrodese i ryggen, i to niveauer og bilateral femur implantat fixationer, for at vurdere effekten af biomaterialer på kritisk defekt heling i store dyr, for at efterligne den kliniske situation (figur). Resultaterne fra stordyrs studierne vil kunne give guidelines til fremtidig udvikling af innovativ knogle substitutions materiale som har samme biologiske egenskaber, som ”gyldne standard”, autolog knogle graft, og vil dermed være fuldstændig biocompertibelt.



Figur: Procedure ved in vivo eksperimenter, hvor der bruges bioreaktor: Efter dyrkning af knoglemarvs celler på granula eller halvcylinder i bioreaktoren, blev substituttet brugt til implantat fixation eller arthrodese i ryggen.

Billede 1: Knoglemarv udtages fra hoftekammen på får. Billede 2: Granula eller halv cylinder af knoglesubstitut placeret i dyrkningskammer Billede 3: Bioreaktor Billede 4: Granula substitut til implantat fixation ved gab fyldning Billede 5: Halv cylindrisk substitut til ryg arthrodese