In-vitro-Modelle zur Untersuchung der Biokompatibilität von extrakorporalen Komponenten:
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis : I
In-vitro Modelle zur Untersuchung der Biokompatibilität von extrakorporalen
Komponenten
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung I
2. Aufgabenstellung 6
3. Physiologische Grundlagen 8
3.1 Das Blutgerinnungssystem 8
Endothelzelle/Gefäßsystem 8
Zelluläre Blutstillung 9
Thrombozytenaktivierung im Rahmen des Gerinnungsvorganges 9
Plasmatische Blutgerinnung 10
Endogenes System, Exogenes System 10
Fibrinbildung, Fibrinolyse 12
Inhibitoren 12
3.2 Thrombozytenaktivierung 14
Thrombozytenrezeptoren 14
Die Thrombozytenaggregation 15
Heparin und Thrombozyten 15
Pharmakoiogische Einflüsse auf die Thrombozytenaktivierung 15
3.3 Das Immunsystem 16
Antikörper und die Immunreaktion 16
Unterteilung der Leukozyten 16
Interleukin 6 und die Rezeptoruntereinheiten gp80 und gp 13 0 17
Das Komplementsystem 19
Aufbau und Aktivierung, Regulatoren, Leistungen (Zytolyse, Opsonierung,
Chemotaxis)
4. Interaktionen zwischen Gerinnung - Blutzellen und Immunsystem 24
Gerinnung und Immunsystem 24
Aktivierung der Blutzellen 26
Die Rolle des von-Willebrand-Faktors bei der Thrombozytenaktivierung
Thrombozyten und Immunsystem
Leukozyten und Komplementsystem
Effekte des Komplementsystems auf Gefäße und Muskelzellen
5. Biokompatibilität und HämokompatibiJität 28
Was ist Biokompatibilität? 28
Technische Entwicklung von Biomaterialien 29
6. Extrakorporale Blutzirkulation 30
Einsatz von Herz-Lungen-Maschinen 30
Cardiopulmonaler Bypass (CPB)
Extrakorporale Lungenunterstützung
Bestandteile von ECC-Systemen (Oxygenatoren, Arterielle Filter) 31
Biokompatibilität von ECC-Systemen 32
ECC und Zellen, Gerinnungssystem
ECC und Immunsystem
Pathophysiologische Störungen 35
Versuche zur Minderung und Behandlung der durch ECC ausgelösten Störungen 36
Inhaltsverzeichnis . — ;
7. Oberflächenmodifikationen
Heparin beschichtete Oberflächen (Entwicklung, Ionisch-gebundene, Kovalent-gebundene ^
und End-Punkt-gebundene Heparinbeschichtungen) j7
Hämokompatibilität von Heparinbeschichtungen (Gerinnungssystem, Thrombozyten,
Komplementsystem, Leukozyten und klinische Aspekte) 39
Weitere Oberflächenmodifizierungen zur Verbesserung der Biokompatibilität 40
Modelle für Biokompatibilitätsuntersuchungen 4!
8. In-vitro Modelle und deren Anwendung 42
Konzept
Schüttlermodell 43
Aufbau des Schüttlermodells, Versuchsdurchführung
Rollierermodell 45
Konzept, Aufbau des Rollieremiodells, Versuchsdurchführung
Filtermodell 47
Konzept, Aufbau des Filtermodells, Versuchsdurchfuhrung
Laborparameter
Verarbeitung der Blutproben
Analyse der gemessenen Parameter
9. Material und Methoden J
Übersicht
Material und Methoden zur Gerinnungsdiagnostik
Koagulometrische Methoden
Das Kugelkoagulometer
Thrombinzeit, aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT), Quick
(Thromboplastinzeit, Prothrombinzeit), Fibrinogen
Fotometrische Methoden mit chromogenen Substanzen 55
Der Analyzer
Antithrombin III, Plasminogen, Heparinbestimmung,
Thrombin-Antithrombin Komplex, D-Dimer, Normwerte
Thrombozyten
Thrombozytenzahl
Thrombozytenaktivität/-funktion ^
Das Prinzip der Durchflußzytometrie
Messung
Komplementdiagnostik ¦*
Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA), Normwerte
Sonstige diagnostische Parameter ^2
Leukozytenzahl, PMN-Elastase, Hämatokrit, Plasma-Hämoglobin
Rasterelektronenmikroskopie ^
10. Ergebnisse ^
Vorbemerkungen
Untersuchungen mit dem Schüttlermodell ^
Vorversuch ^4
Schüttlermodell: Auswaschuntersuchungen mit NaCl-Lösung 66
Auswaschuntersuchungen mit Citratblut 67
Schüttleruntersuchung mit Fibermodulen 68
Untersuchungen mit dem Rollierermodell 68
RoUiereruntersuchungen mit Citratblut 69
Rolliereruntersuchungen mit frischem Nativblut ohne Antikoagulation 72
Makroskopische Beurteilung der Schlauchstücke ^
Elektronenmikroskopische Beurteilung der Schlauchstücke 83
Inhaltsverzeichnis III
Untersuchungen mit dem Filtermodell 87
Zellzahlen 87
Gerinnungssystem 89
Thrombozytenreaktion 91
Immunsystem 98
Makroskopische und Elektronenmikroskopische Beobachtungen 104
11. Diskussion 106
Einleitung
Inkubations-Untersuchungen 106
Voruntersuchungen 107
11.1 Schüttler-Untersuchungen 107
mit NaCl-Lösung
mit Citratblut
mit Fibermodulen
11.2Rollierer-Untersuchungen 109
mit Citratblut
mit frischem, unbehandelten Blut
11.3 Filter-Versuch 116
Ziel und Fragestellung zum Einsatz des Filterversuches
Diskussion der Ergebnisse der Untersuchungen mit dem Filtermodell 119
Zellzahlen
Gerinnungssystem
Thrombozytenreaktion
Immunsystem
Untersuchungen zu IL6 und gp80/gpl30
Ablagerungen auf der Oberfläche der Materialien
11.4 Charakterisierung der einzelnen Oberflächenmodifikationen 124
11.5 Zusammenfassende Diskussion der Anwendung verschiedener In-Vitro Modelle 126
11.6 Sinnvolle Auswahl der Parameter 132
12. Zusammenfassung 134
13. Abkürzungsverzeichnis 137
14. Literaturverzeichnis 141
15. Anhang 150
Danksagung 159
Lebenslauf
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