Einfluss der Synovialflüssigkeit auf die Schmiereigenschaften von Gelenkknorpel in vitro

Abstract

ZusammenfassungDer hyaline Gelenkknorpel besitzt einzigartige tribologische Eigenschaften, die für die Reduktion von Verschleiß und Abrieb essenziell erscheinen. Er ist in der Lage, trotz durchschnittlich 1 – 4 Mill. Belastungszyklen pro Jahr mit Spitzenbelastungen bis 18 MPa seine Funktion jahrzehntelang aufrechtzuerhalten. Maßgeblich scheinen hierfür verschiedene Schmiermechanismen und deren synergistisches Zusammenspiel verantwortlich zu sein. Insbesondere bei der Grenzflächenschmierung sind die physiologischen Schmiermoleküle („Biolubrikanzien“) der Synovialflüssigkeit von übergeordneter Wichtigkeit. Sie gewährleisten in Abhängigkeit vom vorherrschenden Schmiermechanismus eine nahezu friktionslose/kontaktlose Reibung der Gelenkoberflächen. Zur Testung dieser Eigenschaften und Abhängigkeiten wurden im Laufe der letzten Jahrzehnte verschiedene tribologische „In-vitro“-Prüfsysteme entwickelt. Hierdurch wurden Voraussetzungen für die Grundlagenforschung der Arthrose und Entwicklung von Substanzen zur Viskosupplementation geschaffen. Aufgrund der Komplexität und Vielfalt der Prüfsysteme und Prüfbedingungen ist es schwierig, in diesem Zusammenhang den Überblick zu behalten. Ziel dieses Beitrags ist es, einen kursorischen Überblick über den Einfluss der Synovialflüssigkeit und ihrer Bestandteile auf die Schmierung von Gelenkknorpel unter In-vitro-Prüfbedingungen vorzustellen und verständlich zu machen.