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Fragestellung: Die Regeneration von Gewebe stellt eine zentrale Herausforderung in der Handchirurgie dar, insbesondere bei Defekten von Knochen, Sehnen oder Weichteilen. Die Kombination von Platelet-Rich Fibrin (PRF) mit humanen adipose tissue-derived stem cells (hASCs) bietet einen vielversprechenden Ansatz im Sinne eines autologen Tissue Engineerings. hASCs lassen sich im Rahmen plastisch-chirurgischer Eingriffe wie Liposuktion oder Abdominoplastik einfach und in hoher Zellzahl gewinnen und zeichnen sich durch ihr multipotentes Differenzierungspotenzial aus. PRF hingegen ist ein vollständig autologes Biomaterial, das durch Zentrifugation von Vollblut ohne Zusatz von Antikoagulanzien hergestellt wird und als Fibrinmatrix reich an Thrombozyten, Leukozyten sowie regenerationsfördernden Wachstumsfaktoren ist. Die Kombination beider Komponenten könnte insbesondere für rekonstruktive Fragestellungen in der Handchirurgie von hoher klinischer Relevanz sein.

Methodik: hASCs wurden aus Fettgewebe gesunder Spender (n = 5) isoliert und charakterisiert. PRF wurde aus Vollblut gewonnen und in flüssiger Phase mit hASCs kombiniert. Zur Verbesserung der klinischen Anwendbarkeit wurde ein Spritzensystem entwickelt, das eine homogene Vermischung und einfache Applikation ermöglicht. Als Kontrollgruppe diente die Einbettung der Zellen in kommerziellen Fibrinkleber.Die Evaluation umfasste die Analyse der metabolischen Aktivität (AlamarBlue-Assay), Zellvitalität (Live/Dead-Färbung), Genexpression proliferativer und multipotenter Marker (Multiplex-RT-qPCR), histologische Untersuchungen (HE-Färbung) sowie konfokalmikroskopische Analysen zur Zellverteilung und -morphologie. Ergänzend wurden proteomische Analysen zur Charakterisierung des sekretorischen Profils und der Wachstumsfaktoren innerhalb der PRF-Matrix durchgeführt. Zudem erfolgte eine Untersuchung der osteogenen Differenzierungskapazität der hASCs im PRF-Scaffold mittels osteoinduktiven Kulturbedingungen. Der Beobachtungszeitraum betrug 7, bzw. 21 Tage.

Ergebnisse: In der PRF-Gruppe zeigte sich eine signifikant gesteigerte metabolische Aktivität über den gesamten Beobachtungszeitraum. Die Live/Dead-Analysen wiesen eine höhere Zellvitalität sowie eine dichtere und homogenere Zellverteilung innerhalb der PRF-Matrix nach. Auch histologisch und konfokalmikroskopisch zeigte sich eine gleichmäßige Integration der Zellen in das PRF-Scaffold. Makroskopisch erwies sich PRF als stabiles Biomaterial. Genexpressionsanalysen zeigten eine erhöhte Expression proliferationsassoziierter sowie matrixbezogener Gene.

Schlussfolgerung: PRF verbessert in vitro signifikant die Viabilität, Proliferation und metabolische Aktivität von hASCs im Vergleich zu Fibrinkleber. Durch seine autologe Herkunft, einfache Herstellung und ausgeprägte biologische Aktivität stellt PRF ein vielversprechendes Scaffold für regenerative Anwendungen dar. Insbesondere in der Handchirurgie könnten sich hieraus neue therapeutische Optionen ergeben.