TU Ilmenau Humbold Bau

Projektdaten



Verbund DyeBone - Entwicklung einer Färbemethode und eines Detektionssystems zur Beurteilung der Vitalität des Knochens zum intraoperativen Einsatz, Teilvorhaben: Biochemisch-zellbiologische Charakterisierung von Vitalfarbstoffen zur Beurteilung der Vitalität von Knochen - als Grundlage für ein neuartiges intraoperativ anwendbares diagnostisches Verfahren


Hochschule
Universitätsklinikum Jena
Fakultät/Einrichtung
Medizinische Fakultät
Förderkategorie
Länder
Zeitraum
2018 - 2021
Drittmittelgeber
Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
Bewilligungssumme, Auftragssumme
292.500,00 €

Abstract:

Zurzeit existiert keine intraoperative Methode zur direkten Beurteilung der Knochenvitalität. Im klinischen Alltag ist dies jedoch von entscheidender Bedeutung, um die für den Patienten richtige und angebrachte operative Methode und deren Umfang bestimmen zu können. Bisher behilft sich der Operateur mit der augenscheinlichen Beurteilung des Knochens oder mit der Möglichkeit, den operativen Befund in bestehende Klassifikationsmodelle zu integrieren. Dieses Vorgehen stößt zunehmend an seine Grenzen, da von Operateuren, Kliniken und Herstellern von verwendeten Medizinprodukten zu Recht in einem immer stärkeren Maße verlangt wird, Prozesse und Entscheidungen transparent zu gestalten. Eine bestehende Qualitätssicherung gilt es fortwährend zu verbessern. Daher haben wir uns vorgenommen, einen intraoperativ anwendbaren Farbstoff zur Vitalitätsbestimmung von Knochenproben zu entwickeln. In Vorarbeiten konnte unsere Arbeitsgruppe aufzeigen, dass es möglich ist, innerhalb von 20 Minuten explantierte Knochenproben zu färben, und dass hiermit die Vitalität des Knochens sicher zu beurteilen ist. Die Färbung wurde entweder spektrophotometrisch nach Extraktion der Farbstoffe oder durch densitometrische Bildanalyse quantifiziert, der Test ist durch eine ROC Analyse abgesichert. Die Färbung von Knochenfragmenten zeigt die Nachweisbarkeit von vitalen Zellen unter Verwendung bereits existierender Farbstoffe. Offenkundige Limitierungen verhindern jedoch den klinischen Einsatz. So sind die derzeit zur Verfügung stehenden Farbstoffe zytotoxisch, färben häufig unspezifisch oder in einem Spektralbereich, der eine Unterscheidung zur Rotfärbung durch Blut im Operationsumfeld nicht erlaubt. Für einen breiten klinischen Einsatz möchten wir in Zusammenarbeit aller Kooperationspartner einen Fluoreszenzfarbstoff entwickeln, der sich am Patienten sicher und zuverlässig einsetzen lässt, um die Vitalität der Knochenzellen im OP durch das OP Team zu beurteilen. Dieses Verfahren könnte bei der Wahl des optimalen therapeutischen Ansatzes helfen und einen Teil der Qualitätssicherung darstellen. Damit ist eine Aussage über die individuelle Prognose deutlich sicherer zu treffen, da der Vitalität der Knochenzellen eine zentrale Rolle bei der Heilung des Knochens nach einem Unfall oder einer OP zukommt.
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