Ultraschallgestützte Herstellung von thrombozytenreichem Serum

• Thrombozytenreiches Plasma (PRP) ist mit Blutplättchen angereichertes Blutplasma, das für medizinische und ästhetische Behandlungen verwendet wird.
• Die Lyse und Konditionierung mittels Ultraschall ist eine sehr wirksame Methode zur Herstellung von thrombozytenreichem Plasma.
• Hielscher Ultrasonics bietet verschiedene Ultraschallsysteme an, die den Anforderungen der Blutbehandlung entsprechen (z. B. für die Aufbereitung innerhalb und außerhalb eines Reinraums).

Thrombozytenreiches Serum

Die Beschallung ist eine zuverlässige und einfache Methode, um die Thrombozyten in autologem Blutserum zu lysieren und dadurch die Wachstumsfaktoren freizusetzen. Die aus Thrombozyten gewonnenen Fraktionen – auch als autologes konditioniertes Serum (ACS) bezeichnet – werden zur Gewebereparatur oder für ästhetische Behandlungen eingesetzt. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, wird das PRP vor der Injektion angereichert.
Zur Herstellung von Plasma, das mit Zellwachstumsfaktoren angereichert ist, stellt die Beschallung eine sehr wirksame und effiziente Methode dar, um die Zellmembranen zu lysieren und nahezu sämtliche Zellwachstumsfaktoren aus den Thrombozyten freizusetzen. Durch die Lyse und Konditionierung mittels Ultraschall kann sogar antikoaguliertes Blut verwendet werden.
Die Konditionierung von PRP mittels Beschallung ist eine praktische und kostengünstige Möglichkeit, konzentrierte Wachstumsfaktoren zu gewinnen.

Ultraschalllyse von thrombozytenreichem Plasma (PRP)

Wirkungen der Ultraschalllyse

Die Ultraschallbehandlung von Blutserum bewirkt eine gleichmäßige Lyse der Thrombozyten, um die eingeschlossenen Wachstumsfaktoren freizusetzen (Wachstumsfaktor AB (PDGF-AB), Wachstumsfaktor AA (PDGF-AA), Wachstumsfaktor BB (PDGF-BB), vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor (VEGF), transformierender Wachstumsfaktor β (TGF-β), epidermaler Wachstumsfaktor (EGF), insulinähnlicher Wachstumsfaktor (IGF), Epithelzellwachstumsfaktor ECGF und Fibroblastenwachstumsfaktor (FGF)). Die Thrombozyten und ihre Alpha-Granula werden durch Beschallung aufgeschlossen. Dabei nutzt man das Phänomen der akustischen Kavitation. Der Einsatz von Ultraschallkavitation zur Thrombozytenlyse verringert die möglichen negativen Auswirkungen des wiederholten Einfrierens und Auftauens auf die Aktivität der Wachstumsfaktoren.

Protokoll zur ultraschallgestützten Herstellung von PRP

Etwa 16 mL einer frisch entnommenen autologen Blutprobe werden in einem Röhrchen 8–10-mal vorsichtig durch Umdrehen gemischt, damit sich Blut und Antikoagulanzien gut vermischen. Anschließend wird die Probe bei 1800 g für 20 min bei Raumtemperatur zentrifugiert. Nach der Zentrifugation bilden die Thrombozyten und mononukleären Zellen am unteren Rand der Plasmaschicht eine weißliche Schicht, die als thrombozytenreiches Plasma (PRP) bezeichnet wird. Die obere Schicht wird als thrombozytenarmes Plasma (PPP) bezeichnet. Die mononukleären Zellen können entfernt werden oder in der Probe verbleiben. Häufig verbleiben die mononukleären Zellen in der PRP-Probe, um zusätzliche Schritte zu vermeiden, die ein Kontaminationsrisiko bergen.
Hinweis: Die Ultraschallbehandlung von autologem PRP muss unter sterilen Bedingungen durchgeführt werden.
PRP und PPP werden getrennt und aufgefangen. Dem PPP werden 1,5 mL einer 10%igen Calciumchloridlösung zugesetzt, während dem PRP 0,5 mL 5%iges Ethanol zugesetzt werden. Beide Suspensionen werden vorsichtig geschwenkt und für 5 min bei Raumtemperatur stehen gelassen. Abschließend werden der PRP-Suspension 1 mL PPP zugesetzt, und die Mischung wird stehen gelassen, bis sich ein Fibringerinnsel bildet.
Ultraschallbehandlung: Da das gebildete Thrombozytengel als Reservoir für die freigesetzten Wachstumsfaktoren dient, muss das Fibringel aufgeschlossen werden, um die verfügbaren Wachstumsfaktoren freizusetzen. Die Parameter für die Ultraschalllyse und die Freisetzung der Wachstumsfaktoren sind wie folgt: Beschallen Sie die Probe im Röhrchen mit einem UP200Ht oder UP200St (200 W, 26 kHz) mit der Sonotrode S26d2. Um eine Überhitzung der Blutprobe zu vermeiden, kann die Beschallung in gepulsten Zyklen erfolgen (z. B. 10 sec. eingeschaltet, 30 sec. ausgeschaltet). Die Probe sollte zur Kühlung auf Eis gestellt werden, damit die Temperatur optimal im Bereich von 2–5 °C gehalten wird. Nach der Beschallung wird die Probe bei 16.000 g für 5 min bei Raumtemperatur zentrifugiert. Der Überstand wird aufgefangen und kann bei -70 °C gelagert werden.
Bei der Methode mit Beschallung wurde die Thrombozytenkonzentration in der PRP-Fraktion auf das 1,7–4,5-Fache des in der Literatur angegebenen durchschnittlichen Thrombozytenwerts in Vollblut erhöht.

PRP wurde mit einer Therapie mit aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen kombiniert (mittels Ultraschall aus Fettgewebe freigesetzte autologe Stammzellen werden mit PRP gemischt und zur Reparatur wieder in das Gewebe des Patienten injiziert).

Ultraschallgeräte

Hielscher Ultrasonics ist Spezialist für anspruchsvolle und zuverlässige Ultraschalltechnologie. Unsere Ultraschallgeräte werden weltweit zur Lyse, Extraktion und Probenvorbereitung eingesetzt – mittels direkter und indirekter Beschallung. Autoklavierbares sowie zum Einmalgebrauch bestimmtes Zubehör gewährleistet eine kontaminationsfreie Behandlung autologer Blutproben. Die meisten unserer Systeme können zur Ultraschalllyse von Stammzellen und PRP eingesetzt werden, wodurch unsere Ultraschallgeräte noch wirtschaftlicher werden.
Die folgende Tabelle zeigt unsere für die Herstellung von thrombozytenreichem Plasma geeigneten Ultraschallgeräte und die jeweils empfohlenen Probenvolumina. Größere Ultraschallgeräte und kundenspezifische Systeme sind ebenfalls erhältlich.

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