Innovative Diagnostik der Arthrose mittels endoskopietauglicher Faser-Bragg-Gitter-basierter Indentierung

Für moderne Therapiekonzepte der Arthrose gewinnt die Aufklärung der Mechanismen der beginnenden Arthrose immer größere Bedeutung. Es wird ein endoskopietaugliches Diagnoseverfahren erforscht, welches, z. B. im Zusammenhang mit einer beginnenden periläsionalen Arthrose, eine objektive Charakterisierung und Lokalisierung einer Knorpeldegeneration im Frühstadium erlaubt, um dem Operateur eine genauere und objektive Grundlage für eine interoperative Therapieentscheidung zu  bieten. Aufbauend auf den Ergebnissen des ersten Projektteils sollen die biomechanischen Eigenschaften des Knorpels durch Mikroindentierung mit einem Faser-Bragg-Gitter-basierten Sensorelement tiefenabhängig bestimmt werden. Aufgrund  pezieller FBG mit π-Phasenversatz kann die Empfindlichkeit gesteigert werden, so dass eine Charakterisierung insbesondere der oberen Grenzschicht des Knorpels ermöglicht wird. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird ex vivo an posttraumatischen murinen Knorpelmodellen verifiziert. Dabei sollen die FBG-Mikroindentierungen mit histologischen, molekular- und biochemischen Charakterisierungen am Mausmodell korreliert werden und auch neue Erkenntnisse zur Pathogenese der posttraumatischen Arthrose gewonnen werden. Die Übertragbarkeit auf medizinische Aufgabenstellungen wird durch Tests an humanen Knorpelproben (ex vivo) belegt.