Zur Aufbereitung von Amnionmembranen mit dem Waterjet

Die Ex-vivo-Kultivierung von limbalen Stammzellen auf Amnionmembranen kann beschleunigt werden, wenn die membraneigenen Amnionepithelzellen vorher entfernt wurden. Epithelfreie Amnionmembranen werden u. a. zur In-vitro-Kultivierung von autologen oralen Schleimhautepithelzellen zum Zweck der Transplantation bei bilateralen limbalen Stammzellinsuffizienzen verwendet. Die Entfernung der Amnionepithelzellen kann enzymatisch chemisch, ausschließlich mechanisch oder in der Kombination von chemischen und mechanischen Methoden erfolgen.

Mit dem Wasserstrahlskalpell wurde die Effektivität der ausschließlich mechanischen Amnionepithelzellentfernung von der Amnionmembran untersucht. Plazenten gesunder Mütter wurden nach Gefrierkonservierung aufgetaut. Eine definierte Amnionmembranoberfläche (d = 15 mm) wurde einer standardisierten Behandlung mit dem Waterjet unterzogen. Am Waterjet wurden 2 verschiedene Düsentypen (Punkt- und Flachstrahldüse) eingesetzt. Der Applikationsdruck betrug mit der Punktstrahldüse (Öffnung 120 μm) 30, 40 und 50 bar. Mit der Flachstrahldüse wurden mit Drücken von 70, 80 und 90 bar die Amnionmembranen kontinuierlich bestrahlt. Insgesamt 42 Gewebeproben wurden nach einer Nativfärbung mit Trypanblau am Lichtmikroskop untersucht; 14 Amnionproben, jeweils 2 pro Düsentyp und Applikationsdruckparameter, wurden rasterelektronenmikroskopisch analysiert, um die Effektivität der mechanischen Epithelabrasio von der Amnionmembran zu erfassen. Nach Bilddokumentation und histopathologischer Beurteilung wurde die Effektivität der mechanischen Epithelabrasio anhand einer Bewertungsskala evaluiert: 0 = keine Amnionepithelzellen, 1 = keine Zellen, wenig Zelltrümmer, 2 = einzelne Amnionepithelzellen, viel Zelltrümmer, 3 = aufgelockerter Amnionepithelzellverband, 4 = geschlossener Zellverband.

Mit dem Waterjet war einer „epithelzellfreie“ Oberfläche der Amnionmembran mit der Punktstrahldüse (Durchmesser: 120 μm) bei einem Druck von 30–50 bar zu erreichen. Bei Einsatz der Flachstrahldüse waren Applikationsdrücke von 70–90 bar notwendig.

Die Bearbeitung von Amnionmembranen mittels Waterjet stellt eine präzise Möglichkeit dar, Amnionepithelzellen von der Amnionmembran mechanisch zu entfernen. Die ausschließlich mechanische Entfernung mit dem Wasserstrahlgerät ohne enzymatisch chemische Substanzen könnte vorteilhaft sein, da zytotoxische Effekte durch chemische Substanzen auf zu kultivierende limbale Stammzellen nicht auftreten.