B. Braun Produkte heben ab in die Schwerelosigkeit
Ein Forscherteam am Institut für Medizintechnik der Hochschule Luzern testete in einem Parabelflug den Effekt von Schwerelosigkeit und Schwerkraft auf Knorpelzellen. Mit an Bord: B. Braun Produkte aus Escholzmatt.
Ein Labor im Flugzeug
In Gelenken sind die anliegenden Knochen mit einer strapazierfähigen Knorpelschicht überzogen. Diese reduziert Reibung und Abrieb und sorgt damit für mühelose Bewegungen. Häufig bleibt der Knorpel nicht bis ans Lebensende intakt und gesund. Da Knorpel ein äusserst geringes Selbstheilungspotential hat, bleibt bei grösseren Knorpelschäden in vielen Fällen als Therapiemassnahme nur noch der Ersatz durch eine Prothese übrig.
An alternativen zellbasierten Möglichkeiten forscht ein Team am Institut für Medizintechnik der Hochschule Luzern. Allerdings verlieren Knorpelzellen ihre Charakteristik, sobald sie in die zweidimensionale Kulturschale gegeben werden. Interessanterweise behalten Knorpelzellen jedoch ihre Eigenschaften in der Schwerelosigkeit, wie frühere Experimente im Weltraum zeigten. «Wir möchten zum einen verstehen wie Knorpelzellen Kräfte wahrnehmen können und warum sie ihre Charakteristik in herkömmlicher Zellkultur verlieren», erklärt Projektleiter Dr. Simon Wüest. Um dieser Fragestellung auf den Grund zu gehen, haben sich die Forscher ein aussergewöhnliches Labor ausgesucht. Sie flogen die Knorpelzellen auf einer Parabelflugkampagne der Europäischen Weltraumagentur (ESA), welcher im Mai 2019 vom Französischen Bordeaux aus startete. Bei diesem speziellen Flugmanöver werden die Zellen wiederholt erhöhter Schwerkraft sowie Schwerelosigkeit ausgesetzt.
Produkte zweckentfremdet im Einsatz für die Forschung
Lange bevor der Flug losgehen konnte, galt es eine geeignete Experimentier-Umgebung zu entwickeln. Sie soll die Zellen unter idealen Bedingungen am Leben halten und dann im Flug zu vorgegebenen Zeitpunkten fixieren. «Das Fixieren ist wie eine Art Zeitmaschine. Es erlaubt uns, später im Labor den Zustand der Zellen in dem Moment zu untersuchen, als das Fixativ injiziert wurde.», erklärt Wüest. Bei der Entwicklung der Hardware sah sich das Entwicklerteam mit einer langen Liste von Anforderungen konfrontiert. Schon früh setzten die Wissenschaftler auf Einwegprodukte von B. Braun. So wurden die Lösungen in Omnifix®-Spritzen zwischengespeichert. Zu einem gegebenen Zeitpunkt wurde das Fixativ in die Zellkulturkammer injiziert. Infuvalve®-Rückschlagventile vermieden ein Durchmischen der beiden Lösungen sowie eine Kontamination. Schliesslich setzten die Forscher Discofix®-Dreiweghähne ein, um die Zellkulturkammern blasenfrei zu befüllen. «Die Produkte von B. Braun haben den Vorteil, dass sie zum einen die geforderte Funktion ideal erfüllen. Sie sind ausserdem biokompatibel, sind mit unserer Zellkultur also verträglich und werden sauber und steril geliefert. Damit sind sie für uns sofort einsatzbereit. Zudem überzeugte uns die kostengünstige und sofortige Verfügbarkeit», begründet Wüest die Entscheidung. Zurzeit sind die Forscher der Hochschule intensiv dabei die gesammelten Proben zu analysieren und die Daten auszuwerten. Man darf gespannt sein welche Erkenntnisse das Experiment zeigen wird.