WO2011085920A1

WO2011085920A1 - Kollagenfaserkonstrukte für den kreuzbandersatz

Info

Publication number: WO2011085920A1
Application number: PCT/EP2010/070312
Authority: WO
Inventors: Daniel Roland Haddad; Meike Haddad-Weber; Ulrich NÖTH
Original assignee: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-07-21
Also published as: US20130018463A1; CA2785136C; CA2785136A1; EP2515797A1; DE102009059901A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kollagenfaserkonstrukt aus Kollageneinzelfasern, das mit Alkohol und über Bestrahlung sterilisiert und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Säugern isoliert sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts aus Kollageneinzelfasern, das mit Alkohol und über Bestrahlung sterilisiert ist und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert werden. Schließlich wird auch die Verwendung der Kollagenfaserkonstrakte als Xenoimplantat beschrieben.

Description

Kollagenfaserkonstrukte für den Kreuzbandersatz

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kollagenfaserkonstrukt aus Kollageneinzelfasern, das mit Alkohol und über Bestrahlung sterilisiert und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Säugern isoliert ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt, wobei die Kollageneinzelfasern aus Rattenschwänzen isoliert sind. Zudem sind Kollagenfaserkonstrukte umfasst, wobei mehrere Kollageneinzelfasern zu einem Kollagenfaden verknotet sind. Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt, wobei ein oder mehrere Kollagenfäden zu einer Kollagenkordel verstrickt sind, die wiederum zu einer Kollagenkordel verdrillt sein können. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts aus Kollageneinzelfasern, das mit Alkohol und über Bestrahlung sterilisiert ist und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert werden. Schließlich wird auch die Verwendung der Kollagenfaserkonstrukte als Xenoimplantat beschrieben. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Kollagenfaserkonstrukte, wobei diese vorzugsweise Kreuzbandkonstrukte sind.

Jährlich kommt es in Deutschland zu 60.000, in den USA zu über 200.000 und in Japan zu 75.000 Kreuzbandrupturen. Das vordere Kreuzband (VKB) ist eine der wesentlichen stabilisierenden Strukturen des Kniegelenkes. Eine VKB-Verletzung fuhrt daher zur Instabilität des Gelenkes, was zu einem Schaden der Sekundärstabilisatoren (insbesondere des Innenmeniskus) und schließlich zur Gonarthrose führt (Woo, et al, Clin Orthop Relat Res, S312-323(1999)). Die Möglichkeiten zur Spontanheilung des Bandes nach einer Ruptur sind begrenzt. Es sind daher mannigfaltige Ansätze verfolgt worden, das geschädigte Kreuzband durch andere Strukturen zu ersetzen. Ab Mitte der achtziger Jahre wurden allogene Sehnenimplantationen (oft aus Leichen gewonnene Implantate) durchgeführt. Bei einer allogenen Implantation stammt das implantierte Gewebe nicht vom Empfänger selbst, sondern von einem Spender derselben Art. Ein wesentliches Problem der allogenen Implantation besteht in der Übertragung von Krankheitserregern und in einer möglichen Abstoßungsreaktion aufgrund fehlender Übereinstimmung der vom Immunsystem erkannten Merkmale mit dem Empfängergewebe. Wegen des hohen Risikos von Virusinfektionen werden Fremdimplantate heute hauptsächlich nur noch in den USA eingesetzt (Laurencin, et al, Biomaterials 26, 7530-7536 (2005)). Des Weiteren weisen allogene Implantate eine reduzierte Reißfestigkeit aufgrund der Sterilisationsverfahren und Lagerung (Kryokonservierung = Lagerung der Implantate bei bis zu -135°C) auf (Barbour and King, Am. J. Sports Med. 31, 791-796 (2003)). Ebenso wurden vielfältige Versuche mit synthetischen Bandmaterialien, wie Seide oder Problast als alleiniger Ersatz und als Augmentation von Sehnentransplantaten verwendet. Diese zeigten jedoch schlechtere Langzeitergebnisse verglichen mit autologen (Transplantate aus Eigengeweben) Sehnentransplantaten. Bis heute hat sich der autologe Bandersatz mit Knochen- Sehnen- Knochen-Patellarsehnentransplantaten sowie Semitendinosus- (Hamstrings) und Gracilissehnen-Transplantaten als derzeit bestmögliche Versorgung von Kreuzbandrupturen durchgesetzt und gehören zum operativen Standard (Woo et al, J Orthop Surg 1, 2 (2006)). Ein wesentliches Problem beider Techniken stellt die Entnahmemorbidität („donor site morbidity") dar, da der zusätzliche operative Eingriff zur Gewebeentnahme häufig mit Heilungsproblemen assoziiert ist. Diese Entnahmemorbidität zeigt sich insbesondere bei der Patellarsehnenplastik (Laurencin, et al, Biomaterials 26, 7530-7536 (2005) and Butler et al, J Orthop Res, 26, 1 -9 (2007)). Das von Laurencin. et al, Biomaterials 26, 7530-7536 (2005) beschriebene, geflochten aufgebaute Kreuzbandkonstrakt aus PLAA (Pol y- L- Lacti d- A c i d ) wurde nicht in vivo getestet. Darüber hinaus unterliegen autologe Sehnentransplantate intraartikulär einem Remodeling, welches zu einer Veränderung der Sehnenstruktur und zu einer mechanischen Minderbelastbarkeit fuhrt (Roseti et al, J Biomed Mater Res A 84, 1 17- 127 (2008)). Der permanente Ersatz durch synthetische Bandprothesen hat sich insbesondere wegen einer durch Materialabrieb induzierten Synovitis und Materialversagen nicht bewährt.

Geflochtene oder verdrillte Kollagenfaserkonstrukte, die aus Kollageneinzelfasem bestehen, bei denen mit sog. Crosslinkem ("Vernetzer") behandelte Kollagenfasern verwendet werden, sind in Chvapil et al, Journal of Biomedical Materials Research 27, 313-25 (1993) (im nachfolgenden genannt: (Chvapil et al., (1993)) beschrieben. Das Konstrukt wird mit Ethylenoxid sterilisiert. Es ist beschrieben, dass diese Crosslinker die mechanische Stabilität (u.a. Reißfestigkeit) der Kollagenfasern bzw. der aus den Fasern gefertigten Konstrukte steigern sollen. Gleichzeitig wurde aber beobachtet, dass Kollagenkonstrukte aus Kollagenfasern, die stark aufgereinigt und stark vernetzt wurden, schlechter einheilen als Konstrukte aus Kollagenfasern, die weniger stark aufgereinigt und weniger stark vernetzt wurden. Außerdem wurde bei den darin beschriebenen Konstrukten eine deutliche Reduktion der Reißfestigkeit dieser Konstrukte nach der Implantation beobachtet. Es ist auch beschrieben, dass mehr als ein Drittel der Konstrukte nach der in vivo Phase ganz oder teilweise gerissen war. Bei den restlichen, noch intakten Konstrukten lag die Reißfestigkeit nach der in vivo Phase im Mittel bei nur noch 102 N, d.h. bei ca. 10% der initialen Reißfestigkeit. Der maximal erzielte Wert lag 6 Monate nach Implantation bei einem Tier bei 210 N, also 21% der initialen Reißfestigkeit. Basierend auf den Ergebnissen schließt Chvapil et al., (1993), dass ein Kreuzbandersatz aus reinen Kollagenfasern wegen dem schnellen Verlust bzw. Rückgang der mechanischen Reißfestigkeit nicht realisierbar ist. Chvapil et al., (1993) schlägt deshalb ein Verbundmaterial aus Kollagenfasern und synthetischen Fasern vor.

Ferner ist in WO 2010/009511 AI ein gewebtes Kollagenkonstrukt beschrieben, das flächig verwoben bzw. verstrickt ist, mit Alkohol sterilisiert ist und das einer maximalen Zugbelastung (tensile load strength) von 140 N standhält. Das darin beschriebene Konstrukt hat einen "flächigen" Charakter und dient zum Abdecken größerer Flächen (z.B. bei der Wundheilung). Für den Einsatz als Kreuzbandersatz reicht die angegebene maximale Zugbelastung bei weitem nicht aus. Dessen in vivo Anwendung wurde nicht getestet.

Gentleman et al, Biomaterials, 24, 3805-13 (2003)) beschreiben Kollagenfasern und Kollagenkonstrukte aus bovinen Achillessehnenkollagenfasern bzw. aus Rattenschwanzkollagenfasern, wobei mehrere Kollagenfasern parallel angeordnet und an den Enden verknotet sind. Die Konstrukte wurden nicht in vivo getestet und nicht in einen lebenden Organismus implantiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Mittel und Verfahren zur Herstellung, Gewinnung und Isolierung von Transplantatmaterialien als Alternative zu autologen Transplantaten bereitzustellen. Die technische Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Kollagenfaserkonstrukts aus Kollageneinzelfasern gelöst, das mit Alkohol und/oder über Bestrahlung sterilisiert und nicht mit Zellen besetzt ist, gelöst, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Säugern isoliert sind. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform betrifft die vorliegende Erfindung somit ein Kollagenfaserkonstrukt aus Kollageneinzelfasern, das mit Alkohol und über Bestrahlung sterilisiert und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert sind.

Deshalb ist der Kern der Erfindung die Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts, vorzugsweise eines Kreuzbandkons trukts und in einer weiteren bevorzugten Ausf hrungsform eines vorderen Kreuzbandkonstrukts aus Kollagenfasern aus Säugern. Vorteilhafterweise sind diese zellfreien Konstrukte krankheitserregerfrei und immunogenfrei. Der Vorteil solcher Konstrukte gegenüber den bisherigen autologen Therapieverfahren liegt deshalb hauptsächlich bei der fehlenden„donor site morbidity". Außerdem liegt ein Vorteil der Konstrukte gegenüber allogenen Implantaten in der fehlenden Gefahr von Abstoßungsreaktionen sowie der Übertragung von Infektionskrankheiten.

Wie in den Beispielen illustriert wird überraschenderweise in in vivo Transplantationsversuchen gezeigt, dass insbesondere die hierin beschriebenen Koilagenfaserkonstrukte eine Reihe von Vorteilen gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Konstrukte aufweisen. Insbesondere ein Kollagenfaserkonstrukt zeigt diese Vorteile. Dieses ist, wie im nachfolgenden genauer beschrieben, aus Kollagenfasern hergestellt, das durch Knoten zu einem Kollagenfaden (im nachfolgenden als„Kreuzbandtyp 1" bezeichnet) verbunden wurde und anschließend zu einer Kollagenkordel verstrickt wurde, wobei die Kordeln anschließend mehrfach aufgewickelt und abschließend verdrillt wurden (im nachfolgenden als „Kreuzbandtyp 2" bezeichnet). Dabei wird überraschenderweise gezeigt, dass alle Tiere mit insbesondere dem voran beschriebenen Kollagenfaserkonstrukt einen intakten "Kreuzbandersatz" aufweisen und dass Entzündungsreaktionen unterbleiben. Zudem lag die Reißfestigkeit der Kollagenkonstrukte überraschenderweise im Bereich der initialen Reißfestigkeit der Konstrukte vor Implantation bzw. konnte sogar gesteigert werden. Damit wurde überraschenderweise gezeigt, dass die hierin beschriebenen Konstrukte, im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen, sich durch eine gleichbleibende Reißfestigkeit und ein sehr gutes Emheilungspotential auszeichnen. Außerdem werden, wie in den Beispielen überraschenderweise gezeigt, die eingesetzten Konstrukte gut vom Körper der Versuchstiere angenommen und eine Ligamentisierung kann beobachtet werden.

Die Lösung des technischen Problems durch die hierin beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte, insbesondere durch die, die zu einer Kollagenkordel verstrickt wurden, ist auch insofern überraschend, da Chvapil et al., (1993) ein Kreuzbandersatz aus reinen Kollagenfasern für nicht realisierbar hält. Jedoch zeigen die hierin beschriebenen Konstrukte, dass gerade ein Kreuzbandersatz aus reinen Kollagenfasern, ohne den Einsatz von synthetischen Fasern, realisierbar ist, das zudem die voran beschriebenen vorteilhaften und überraschenden Eigenschaften aufweist.

Der Begriff„kollagenhaltiges Gewebe" umfasst dabei nicht nur das Gewebe von Säugern und, in einer bevorzugten Ausf hrungsform, das aus Rattenschwänzen. Der Begriff bezieht sich auch auf Gewebe aus anderen Organismen und Körperteilen. So kann das kollagenhaltige Gewebe bevorzugt aus Känguru, Rind und dem Menschen stammen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das kollagenhaltige Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert.

Der Begriff„nicht mit Zellen besetzt" umfasst dabei nicht nur Kollagenfasern, die völlig zellfrei sind bzw. überhaupt keine Zellen tragen. Der Begriff umfasst auch Kollagenfasern, die kleinere, minimale Mengen an Zellen tragen. Dabei beträgt diese minimale Menge bevorzugt bis zu maximal 1% der Gesamtkollagenmasse. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform beträgt die minimale Menge bis zu maximal 0,3% der Gesamtkollagenmasse.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden und wie in den Beispielen weiter illustriert, umfasst die Isolation und Sterilisation der Kollageneinzelfasern und die Herstellung der Kollagenfaserkonstrukte optional die folgenden Schritte: (a) Isolieren von kollagenhaltigen Gewebe; (b) Herausziehen einzelner und/oder mehrerer Kollageneinzelfasern aus dem kollagenhaltigen Gewebe; (c) Inkubation der Kollageneinzelfasern in einer isotonen bzw. isoosmolaren Lösung, wobei in einer weitern besonderen Ausfuhrungsform die Inkubation der Kollagenfasern dabei in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist; (d) Sterilisieren der Kollageneinzelfasern in Alkohol; (e) optional Wiederholung der Wasch- und Sterilisationsschritte nach Punkten (c) und (d); (f) Herstellung der im Nachfolgenden detailliert beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte bzw. der Kreuzbandtypen „0", „1", „2", „3" und/oder „4"; (g) anschließendes Sterilisieren des Kollagenfaserkonstrukts in Alkohol; und (h) Sterilisierung des Kollagenfaserkonstrukts durch Bestrahlung.

Die Isolierung von kollagenhaltigem Gewebe kann erfindungsgemäß einzelne und/oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: (a) Waschen der Rattenschwänze mit einer isotonen/isoosmolaren Lösung, wobei in einer weiteren besonderen Ausführungsform das Waschen dabei in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist; (b) Sterilisieren der Rattenschwänze mit Alkohol, wobei das Sterilisieren bevorzugt mit mindestens 60% Alkohol (EtOH) durchgeführt wird. Bevorzugt wird das Sterilisieren mit 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% oder 90% EtOH durchgeführt. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform werden die Rattenschwänze mit 70% EtOH sterilisiert. Die Sterilisierung kann aber auch bei geringeren EtOH-Konzentrationen wie 45%, 50% oder 55% erfolgen; (c) Häuten der Schwänze; und (d) Waschen der gehäuteten Schwänze mit einer sterilen isotonen isoosmolaren Lösung, wobei in einer weiteren besonderen Ausfuhrungsform das Waschen dabei in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt, wobei das Kollagenfaserkonstrukt in einer bevorzugten Ausfuhrungsform ein Band- und/oder Sehnenkonstrukt ist. Stärker bevorzugt handelt es sich bei dem Kollagenfaserkonstrukt um ein Kreuzbandkonstrukt.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform umfasst das vorstehend beschriebene ein Kollagenfaserkonstrukt, wobei die Kollageneinzelfasern bevorzugt mit mindestens 60% EtOH sterilisiert werden. Bevorzugt wird das Sterilisieren mit 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% oder 90% EtOH durchgeführt. In einer stark bevorzugten Ausführungsform werden die Kollageneinzelfasern mit 70% EtOH sterilisiert. Die Sterilisierung kann aber auch bei geringeren EtOH-Konzentrationen wie 45%, 50% oder 55% erfolgen. In stark bevorzugten Ausfuhrungsformen umfasst die vorliegende Erfindung mehrere Kollagenfaserkonstrukte, die im Folgenden mit ,,Kreuzbandtyp 0", „Kreuzbandtyp 1", Kreuzbandtyp 2",„Kreuzbandtyp 3" und„Kreuzbandtyp 4" bezeichnet sind und beschrieben werden.

Deshalb umfasst in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt („Kreuzbandkons trukt 0"), bei dem mehrere Kollageneinzelfasern, wie voran beschrieben, an den Enden zu einem Bündel fixiert werden. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform besteht dabei das Bündel aus vorzugsweise 20 bis 100 Kollageneinzelfasern, starker bevorzugt aus SO Kollageneinzelfasern. In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform sind mehrere Bündel an den Enden zusammengenäht. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Bündel an den Enden über eine sogenannte „Baseballnaht" zusammengenäht. Der Begriff„Baseballnaht", wie hierin beschrieben, ist wie folgt zu verstehen: Bei der Baseballnaht handelt es sich um eine medizinische Nahttechnik, die u.a. bei der Fixierung von Kreuzbandtransplantaten verwendet wird. Hierbei werden die Enden mit einer fortlaufenden Naht zusammengefügt (Abbildung 12). Zur Herstellung der Baseballnaht wird nicht-resorbierbares OP-Fadenmaterial verwendet. Zur Armierung des Implantats werden an beiden Enden bis zu 3 cm mit einer Baseballnaht ("Baseball-Stitch") versehen. Die fortlaufende Naht wird mit einem Einstich von außen in einem bestimmten Winkel begonnen. Das Fadenende wird mit einem Knoten oder einer Schlinge am Durchrutschen gehindert. Der Faden mit Nadel kommt von unten aus dem Implantat, verläuft über das Implantat und wird am äußeren Rand wieder eingestochen. Der Faden kommt immer im gleichen Winkel schräg unten wieder aus dem Implantat heraus. Am Ende des Implantats angekommen geht es wieder zurück, so dass ein gegenläufiges Muster entsteht.

In einer stark bevorzugten Ausführungsform sind vorzugsweise 2 bis 30 Bündel, stärker bevorzugt 6 Bündel zusammengenäht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Kollagenfaserkonstrukt aus zwei Bündeln aus vorzugsweise je 20 bis 300 Kollageneinzelfasern, stärker bevorzugt aus je 150 Kollageneinzelfasern, die in einem bestimmten Winkel zusammengenäht sind. In einer besonderen Ausführungsform beträgt der Winkel dabei vorzugsweise 20 bis 45°. Die vorliegende Erfindung umfasst dabei aber nicht nur das voran beschriebene Zusammennähen der voran beschriebenen linearen Bündelkonstrukte, sondern gilt auch für alle im nachfolgenden erfindungsgemäß dargestellten Kollagen faserkonstrukte, und bevorzugt auch das im Nachfolgenden genauer beschriebene verstrickte Kollagenfaserkonstrukt. Die beschriebenen Ausführungsformen gelten also nicht nur für die voran spezifisch beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte sondern, mutatis mutandis, für alle beschriebenen Konstrukte.

Insbesondere, in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden, beträgt die Länge der Kollagenfaserkonstrukte. vorzugsweise der Kreuzbandkonstrukte, vorzugsweise 2,5 bis 9,0 cm und der Durchmesser 0,6 bis 1 ,0 cm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Durchmesser im Bereich von 0,6 bis 1,2 cm. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser 0,8 cm. Insbesondere soll das Kollagenfaserkonstrukt bzw. Kreuzbandkonstrukt im Patienten bzw. im Gelenk vorzugsweise 2,0 bis 7,0 cm lang sein, wobei die Länge optional Anteile zur Verankerung enthalten kann und/oder ebenfalls optional durch weitere Anteile zur Verankerung vergrößert werden kann. In einer Ausiührungsform kann der Fachmann in einem der folgenden beschriebenen Bereiche arbeiten, um die Länge des Kollagenfaserkonstrukts bzw. Kreuzbandkonstrukts im Patienten bzw. im Gelenk anzupassen, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf die angegebenen Bereiche beschränkt ist und der Fachmann kann entsprechend andere Bereiche wählen und in diesen arbeiten. Mit Hilfe eines Tiefenmessers wird die Tiefe des femoralen (in der Regel 1,0 bis 3,5 cm, besonders bevorzugt 2,0 cm) und tibialen Bohrlochs (in der Regel 1,5 bis 4,0 cm, bevorzugt 2,6 cm) bestimmt. Die mtraartikuläre Länge wird individuell vom Operateur bestimmt, in der Regel beträgt diese zwischen 2,2 bis 2,4 cm, besonders bevorzugt zwischen 2,0 bis 3,0 cm. Als Tiefenmesser kann dabei der Bohrer oder ein Messstab dienen. Der Tiefenmesser wird an einem Ende in das Bohrloch eingefdhrt und bis zum Ende vorgeschoben. Der Tiefenmesser besitzt entweder eine Längenskala, mit der die Tiefe des Bohrlochs direkt bestimmt werden kann oder das entsprechende Stück des Tiefenmessers, das der Tiefe des Bohrlochs entspricht, wird anschließend ausgemessen. Die Bestimmung der Tiefe der Bohrlöcher im Patienten wird vorzugsweise während der Kreuzbandoperation durchgeführt. Die voran beschriebene Ausführungsform gelten also nicht nur für die voran spezifisch beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte sondern auch, mutatis mutandis, für alle im Nachfolgenden beschriebenen Konstrukte und insbesondere auch das im Nachfolgenden genauer beschriebene verstrickte Kollagenfaserkonstrukt.

Wie voran beschrieben umfasst in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden die vorliegende Erfindung ein weiteres Kollagenfaserkonstrukt („Kreuzbandkonstrukt 1"). Dabei sind vorzugsweise mehrere Kollageneinzelfasern zu einem Kollagenfaden verknotet. Der dazu verwendete Knoten kann z.B. ein "Achtknoten" (doppelter Führerknoten bzw. Sackstich, ein einfacher bzw. halber "Schlag", ein "Kreuzknoten" oder ein dreifacher „Kreuzschlag" (Altweiberknoten, Überhandknoten) sein (Abbildung 11). Die benannten Knoten sind in der Literatur eingängig beschrieben (Clifford W. Ashley: Das Ashley-Buch der Knoten. Über 3800 Knoten. Wie sie aussehen. Wozu sie gebraucht werden. Wie sie gemacht werden. Edition Maritim, Hamburg, 2005. ISBN 3-89225-527-X).

Für die Herstellung von Kollagenfaden, können die einzelnen Kollagenfasern mit einem Sackstich, einem Kreuzschlag oder einem Überhandknoten zusammengeknotet (Abbildung 11) werden.

Sackstich (in gelegter Form)

Beim Sackstich wird in einem 1. Schritt mit den paralellen Enden der Kollagenfasern eine Schlaufe gelegt, so dass die beiden Enden der Kollagenfasern Oben liegen. In einem 2. Schritt werden die Enden der Kollagenfasern von Unten durch die Mitte gezogen, so dass die Enden wieder Oben liegen. Danach werden bei Schritt 3 und 4 Anfang und Ende der beiden Kollagenfasern vorsichtig jeweils gezogen, so dass sich die Schlaufen immer mehr zusammenziehen und so einen Knoten ergeben. Die Schritte 1-4 können noch einmal wiederholt werden, so dass ein 3-fach Knoten entsteht.

Kreuzschlag

Beim Kreuzschlag wird in einem 1. Schritt mit dem Ende der Kollagenfaser eine Schlaufe gelegt, so dass dieses Stück der Kollagenfaser Oben liegt (Pfeile 1-6). In einem 2. Schritt wird das Ende der Kollagenfasern von Unten durch die Mitte gezogen, so dass das Ende wieder Oben liegt. Danach werden bei Schritt 3 und 4 der Anfang und das Ende der Kollagenfaser vorsichtig jeweils gezogen, so dass sich die Schlaufen immer mehr zusammenziehen und einen Knoten ergeben. Die Schritte 1-4 werden noch zweimal wiederholt, so dass am Ende 3 Knoten übereinander liegen.

Überhandknoten

In einem ersten Schritt 1 werden 2 Kollagenfasern so übereinander gelegt, dass sich ein X ergibt. Im 2. Schritt wird die unten liegende Kollagenfaser (a) über die oberer Kollagenfaser (b) gelegt und Kollagenfaser (a) wieder unter Kollagenfaser (b) durchgezogen. Danach wird im 3. Schritt der Anfang von Kollagenfaser (b) über das Ende von Kollagenfaser (a) und in Schritt 4 das Ende von Kollagenfaser (b) zuerst unter und dann über Kollagenfaser (b) gelegt. Zum Schluss werden in Schritt 5 die Kollagenfasern (a) und (b) vorsichtig in die entgegengesetzte Richtung gezogen. Die Schritte 3-5 können nochmals wiederholt werden, so dass ein doppelter Überhandknoten entsteht.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt bei dem der voran beschriebenen Kollagenfaden oder mehrere Kollagenfaden zu einer Kollagenkordel verstrickt sind. Gestrickt wird vorzugsweise mit einer Strickliesel (siehe Abbildungen 8 bis 10). Eine Strickliesel besteht vorzugsweise aus einem Zylinder mit einer zentralen Bohrung (Rohr), der an einem Ende vorzugsweise 4 bis 8 Stifte, Haken o.a. besitzt (vgl. Abbildung 8), um den Kollagenfaden während des Strickens zu halten. Beispielsweise lässt sich eine einfache Strickliesel aus einer 1 ml Spritze (als Rohr) und 4 Stecknadeln (als Stifte) herstellen. Eine halbautomatische Variante heißt "Strickmühle". Insbesondere wird beim Stricken des Kollagenfadens zu einer Kollagenkordel zunächst der Kollagenfaden in die Strickliesel eingespannt. Dabei wird das eine Ende des Kollagenfadens durch die zentrale Bohrung des Zylinders gefädelt und unterhalb des Zylinders festgehalten. Der oben aus dem Zylinder ragenden Teil des Kollagenfadens wird gegen den Uhrzeigersinn um den ersten Stift/Haken gewickelt, dann zum zweiten Stift Haken nach links geführt und wieder gegen den Uhrzeigersinn umwickelt. Diese Schritte werden wiederholt, bis alle Stifte umwickelt sind und somit an jedem Stift/Haken eine Masche anliegt (siehe Abbildung 9). Alle Angaben bzgl. der Fadenführung können in einer weiteren Ausführungsform auch umgekehrt werden, d.h. die Stifte werden jeweils im Uhrzeigersinn umwickelt. Nach dem ersten Stift folgt dann der rechts benachbarte usw. Das eigentliche Verstricken des Kollagenfadens erfolgt vorzugsweise, indem das freie Ende des Kollagenfadens außen vor den nächsten links (bei umgekehrter Anordnung rechts) von der letzten (neuesten) Masche liegenden Stift/Haken (Nr. 1) gespannt wird. Der Kollagenfaden wird dabei oberhalb der um diesen Stift Haken liegenden Masche gespannt (siehe Abbildung 10 a und b). Anschließend wird diese Masche nach innen über den neuen Kollagenfaden und den Stift/Haken geworfen (Abbildung 10 c), so dass eine neue Masche um besagten Stift/Haken zu liegen kommt und die "alte" Masche in die zentrale Bohrung des Zylinders rutschen kann (siehe Abbildung 10 d). Als nächstes wird das freie Ende des Kollagenfadens von außen vor Stift/Haken Nr. 2 gespannt (siehe Abbildung 10 e), um durch Ausfuhren der obigen Schritte auch dort eine neue Masche zu erzeugen und die alte Masche in die zentrale Bohrung gleiten zu lassen. Führt man die angegebenen Schritte wiederholt an allen Stiften/Haken durch, entsteht eine Kollagenkordel, die nach unten aus der Strickliesel herausläuft. Dabei kann in einer bevorzugten Ausfiihrungsform die Länge der Kordel frei gewählt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Stricken bzw. Führen der Maschen durch eine Nadel, gebogenen Pinzette o.ä. erleichtert werden und, zum Beenden, kann man den Kollagenfaden durch eine oder mehrere der letzten Maschen fuhren und so verknoten und optional durch zusätzliche Knoten sichern. Wichtig ist dabei, dass neben den in Längsrichtung des Kollagenfaserkonstrukts verlaufenden Kollagenfäden bzw. Teilstücken von Kollagenfäden auch Kollagenfäden bzw. Teilstücke von Kollagenfäden senkrecht zur Längsrichtung des Kollagenfaserkonstrukts und/oder unter einem Winkel zur Längsrichtung verlaufen.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein KoUagenfaserkonstrukt, bei dem eine oder optional mehrere der voran beschriebene Kollagenkordeln (der zu einer Kollagenkordel verstrickte Kollagenfaden) verdrillt werden. Der Begriff„Verdrillen", wie hierin beschrieben, umschreibt das gegenseitige Verwinden und das schraubenförmige Umeinanderwickeln von Fasern bzw. Drähten. Bei der Verdrillung von Drähten und in der Fenimeldetechnik spricht man auch von Verseilung. Wobei, im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung der Begriff„Verdrillen" insbesondere und vorzugsweise das gegenseitige Verwinden und das schraubenförmige Umeinanderwickeln von Kollagenkordeln umschreibt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die voran beschriebene Kollagenkordel zusätzlich „umgelegt". Beim „Umlegen" werden einzelne und/oder mehrere verdrillte Kollagenkordeln vorzugsweise in der Mitte zusammengefaltet. Dadurch verkürzt sich die Länge z.B. auf die Hälfte und die dann nebeneinander liegenden Kollagenkordelanteile können sich miteinander verdrehen (aufgrund des vorhergehenden Verdrillens). Optional können die Kollagenkordeln mehrfach verdrillt und/oder umgelegt werden.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausfuhrungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt, bei dem der voran beschriebenen Kollagenfaden oder mehrere Kollagenfaden aufgewickelt werden, so dass mehrere Fadenanteile parallel zueinander zu liegen kommen. In bevorzugten Ausführungsform kann der so aufgewickelte Kollagenfaden als Kollagenfaserkonstrukt verwendet werden, in einer stark bevorzugten Ausführungsform als Kreuzbandkons trukt. Das Kollagenfaserkonstrukt kann eine beliebige, einstellbare Länge besitzen. In einer stark bevorzugten Ausführungsform liegt die Länge des Kollagenfaserkonstrukts im Bereich von vorzugsweise 2,5 bis 9,0 cm und der Durchmesser im Bereich von vorzugsweise 0,6 bis 1,0 cm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Durchmesser im Bereich von 0,6 bis 1,2 cm. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der wie oben beschrieben hergestellten Kollagenfaserkonstrukte 0,8 cm. Insbesondere soll das Kollagenfaserkonstrukt bzw. Kreuzbandkonstrukt im Patienten bzw. im Gelenk vorzugsweise 2,5 bis 7,0 cm lang sein, wobei in dieser Länge optional Anteile zur Verankerung enthalten sein können und/oder ebenfalls optional zur Länge weitere Anteile hinzukommen können, um das Kollagenfaserkonstrukt bzw. Kreuzbandkonstrukt zu verankern.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausfuhrungsform kann das wie oben beschrieben hergestellte Kollagenfaserkonstrukt an den Enden durch zusätzliche Kollagenfaden und/oder Kollagenfasern verstärkt werden.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausfuhrungsform kann das wie oben beschrieben hergestellte Kollagenfaserkonstrukt an den Enden durch zusätzliche Kollagenfaden oder Kollagenfasern verstärkt werden.

Wie voran beschrieben umfasst in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden die vorliegende Erfindung ein weiteres Kollagenfaserkonstrukt („Kreuzbandkonstrukt 2"). Dabei sind vorzugsweise einzelne oder mehrere der voran beschriebenen Kollagenfaden verdrillt. Wobei, wie voran beschrieben, die vorliegende Erfindung den Begriff„Verdrillen" in einer weiteren Ausfuhrungsform mit dem gegenseitigen Verwinden und das schraubenförmige Umeinanderwickeln von Kollagenfäden umschreibt. In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform können die voran beschriebenen verdrillten und/oder aufgewickelten Kollagenfäden„umgelegt" werden. Beim„Umlegen" werden einzelne und/oder mehrere verdrillte Kollagenfaden vorzugsweise in der Mitte zusammengefaltet, dadurch verkürzt sich die Länge z.B. auf die Hälfte und die dann nebeneinander liegenden Kollagenfädenanteile können sich miteinander verdrehen (aufgrund des vorhergehenden Verdrillens). Optional können die Kollagenfäden mehrfach verdrillt und/oder umgelegt werden.

Insbesondere das voran beschriebene Kreuzbandkonstrukt (d.h. eines, das aus Kollagenfasern hergestellt ist, das durch Knoten zu einem Kollagenfaden („Kreuzbandtyp 1") verbunden wurde und anschließend zu einer Kollagenkordel verstrickt wurde, wobei die Kordeln anschließend mehrfach aufgewickelt und abschließend verdrillt wurden („Kreuzbandtyp 2")) weist, wie in den in vivo Transplantationsversuchen der nachfolgenden Beispielen illustriert, überraschenderweise eine Reihe von Vorteilen gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Konstrukte auf. Insbesondere zeichnen sich diese aus reinen Kollagenfasern hergestellten Konstrukte durch eine gleichbleibende Reißfestigkeit und ein sehr gutes Einheilungspotential aus, d.h. Entzündungsreaktionen unterbleiben und die Reißfestigkeit der KoUagenkonstrukte lag im Bereich der initialen Reißfestigkeit der Konstrukte vor Implantation bzw. konnte sogar gesteigert werden. Außerdem werden, wie in den Beispielen überraschenderweise gezeigt, die eingesetzten Konstrukte gut vom Körper der Versuchstiere angenommen, denn es konnte eine Ligamentisierung beobachtet werden.

Wie voran beschrieben umfasst in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden die vorliegende Erfindung ein weiteres Kollagenfaserkons trukt (,,Kreuzbandkoris trukt 3"). Dabei sind vorzugsweise einzelne oder mehrere der voran beschriebenen Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln verflochten. Der Begriff „Verflechten", wie hierin beschrieben, umfasst vorzugsweise das regelmäßige Ineinanderschlingen mehrerer Stränge (Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln), die dabei über- und untereinander geführt werden, so dass sie im geflochtenen Zustand im und/oder gegen den Uhrzeigersinn umeinander herum laufen. In einer besonderen Ausführungsform können 3 Stränge dabei insbesondere folgenderweise miteinander verflochten werden (siehe Abbildung 7): (1) 3 parallele Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln (= 3 Stränge); (2) zuerst den linken (a) Strang über den mittleren Strang legen (vgl. Pfeil); (3); im Anschluss den rechten Strang (c) über den dann mittleren Strang (a) legen (vgl. Pfeil); (4) dann wieder den linken Strang (b) über den dann in der Mitte liegenden Strang (c) legen; (5) Im Anschluss wieder den rechten Strang (a) über den dann mittleren Strang (b) legen. Die Punkte 2 bzw. 4 und 3 bzw. 5 werden so lange wiederholt bis man an das Ende der Stränge gekommen ist. Alternativ kann spiegelverkehrt mit Strang (c) von rechts her begonnen werden. Außerdem können jeweils mehrere Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln zu einem Strang zusammengefasst werden. Zusätzlich kann das Flechtschema auf eine größere Anzahl an Strängen übertragen werden. Dabei geht man analog zu den Schritten 2 bis 5 vor. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Verflechten vorzugsweise mit 3 bis 6 Kollagenfaden und/oder Kollagenkordeln, die abwechselnd übereinander geführt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Kollagenfaserkonstrukt aus einer Kombination der voran beschriebenen Ausführungsformen bestehen.

Wie voran beschrieben umfasst in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden die vorliegende Erfindung ein weiteres Kollagenfaserkonstrukt (,,Kreuzbandkonstrukt 4"). Dabei ist das Kollagenfaserkonstrukt verzweigt aufgebaut. In einer bevorzugten Ausführungsform formt das Kollagenfaserkonstrukt dabei mit 2 Faserbündeln (bestehend aus vorzugsweise je 20 bis 300 Kollageneinzelfasern, stärker bevorzugt aus je 150 Kollageneinzelfasern), die Geometrie einer natürlichen Sehne bzw. eines natürlichen Bandes nach, wobei dieses Kollagenfaserkonstrukt in einer stark bevorzugten Ausführungsform ein Kreuzband, bestehend aus 2 Faserbündeln ist. Dieses Kreuzbandkonstrukt wird, wie hierin beschrieben, auch mit dem Begriff„double bündle" bezeichnet.

In Überemstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt, stark bevorzugt ein Kreuzbandkonstrukt, wobei das Kollagenfaserkonstrukt mit Gamma-Strahlung sterilisiert wird. Insbesondere kann die Bestrahlungsstarke und Dosis bei der Sterilisierung mit Gamma-Strahlung je nach Anforderung variiert werden. Dabei richtet sich die Bestrahlungsstärke und Dosis in einer besonderen Ausführungsform nach dem Medizinproduktegesetz. Insbesondere richtet sich die Sterilisation für Medizinprodukte nach den zum Zeitpunkt der Anmeldung gültigen Sterilisationsnormen DIN EN 550, 552, 556 und DIN EN ISO 17664. In einer besonderen Ausführungsform wird je nach Einordnung mit einer Energiedosis von mindestens 15 kGy, in einer weiteren Ausführungsform mit Energiedosen von mindestens 15 bis 35kGy, in einer stark bevorzugten Ausführungsform mit Energiedosen von mehr als 25 kGy zur Eliminierung von Keimen (Bakterien, Pilze, Viren) bestrahlt. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform wird eine Bestrahlungsstärke und Dosis (Energiedosis) von mindestens 28,3 kGy gewählt. Die Gamma-Bestrahlung erfolgt vorzugsweise mit Cobalt 60. Das Kreuzbandkonstrukt, gelagert in einem mit Puffer-Lösung gefüllten Behälter (z.B. ein 50 ml Reaktionsgefäß), wird in einem Pappkarton oder einer Styroporbox (im weiteren Verlauf Transportbox genannt) gelagert und analog der Gamma-Bestrahlung von Medizinprodukten bestrahlt. Dabei wird der Behälter dann zuerst in einen Alu-Container geladen, bevor er mit einem Pressluftzylinder durch die Bestrahlungszelle geschoben wird. Hier erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform eine Gamma-Bestrahlung mit einer Energiedosis von mindestens 25 kGy, in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Bestrahlungsstärke und Dosis (Energiedosis) von mindestens 28 kGy gewählt. Mit Hilfe eines Dosimeters erfolgt die Messung der absorbierten Energiedosis. Vorteilhafterweise musste die Transportbox während der Gamma-Bestrahlung nicht geöffnet werden. Genauere Prozessdaten, nach denen der Prozess der Bestrahlung erfolgen kann, sind den IAEA Richtlinien (siehe auch„Trends in radiation of health care products" IAEA (International Atomic Energy Agency) 2008, zu entnehmen.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt, wobei das Kollagenfaserkonstrukt in einer stark bevorzugten Ausführungsform ein vorderes Kreuzband und/oder ein hinteres Kreuzband ist.

Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem in Übereinstirnmung mit dem Vorstehenden auch Kollagenfaserkonstrukte, wobei die Kollagenfaserkonstrukte durch das Binden von Biomolekülen modifiziert sind. In einer besonderen Ausführungsform fördern die Biomoleküle die Ligamentisierung. Unter Ligamentisierung versteht man einen Umbauprozess bei dem sich das Implantat biochemisch adaptiert. Dieses bedeutet, dass sich Zellen (v.a. Fibroblasten) an das Implantat anheften, proliferieren, migrieren und eine ligamentäre (band-spezifische) Matrix ausbilden. Des Weiteren wandern Endothelzellen ein die zur Vaskularisierung (=Ausbildung von Blutgefäßen) führen. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung auch die Modifikation der Kollagenfaserkonstrukte, die durch das Binden von Biomolekülen modifiziert sind, wobei die Biomoleküle vorzugsweise die Chemotaxis, die Zellproliferation, die Zellmigration und/oder Matrixproduktion induzieren. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Biomoleküle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chemokinen, Wachstumsfaktoren, Zytokinen und aktiven Peptiden. Insbesondere, in einer weiteren stark bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Biomoleküle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus„Platelet derived growth factor" (PDGF; plättchenähnlicher Wachstumsfaktor),„Trarisforrning growth factor" (TGF), Fibroblast growth factor (FGF; Fibroblastenwachstumsfaktor), „Bone morphogenic growth factor",„Bone morphogenic protein" (BMP; knochenbildungsanregende Eiweißverbindung),„Epidermal growth factor" (EGF; Epidermalwachsumtsfaktor),„Insulin growth factor" (IGF; Irisulinwachstumsfaktor) und Fibronectin; zu den Biomolekülen siehe insbesondere auch Tabelle 1.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform soll das Kollagenfaserkonstrukt nach der Transplantation im Körper von alleine mit Fibroblasten und/oder epithelialen Zellen besiedelt werden, wobei die Besiedelung durch die voran beschriebenen Biomoleküle gefördert werden kann. Die hierin beschriebene Modifizierung des Kollagenfaserkonstrukts durch Binden von Biomolekülen wird im Folgenden weiter beschrieben:

Modifizierung des Koüagenfaserkonstruktes: Binden von Biomolekülen

Nach der Implantation (Abbildung 3) bei einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes soll das Kreuzbandkonstrukt von Fibroblasten und epithelialen Zellen besiedelt werden.

Nach der Implantation sollen die Kollagenfaserkonstrukte möglichst schnell von Zellen besiedelt werden, die dann eine Ligament- bzw. Sehnen-spezifische extrazelluläre Matrix produzieren („Ligamentisierung").

Neben der Verwendung von nativen Kollagenfaserkonstrukten besteht, wie voran beschrieben, die Möglichkeit, diese Kollagenfaserkonstrukte durch Biomoleküle zu modifizieren. Dabei erfolgt das Binden von zusätzlichen Biomolekülen (Chemokine, Zytokine) z.B., aber nicht ausschließlich, über kovalente Bindungen an Kollagenfasern. Dies führt zu einer Chemotaxis und die Proliferation (von Fibroblasten, Epithelzellen), die Zellmigration, Matrixproduktion (im angrenzenden Bindegewebe„connective tissue") wird induziert.

Biomoleküle wie Chemokine, Wachstumsfaktoren, Zytokine und aktive Peptide können somit die„Ligamentisierung" fördern.

Zu diesen Biomolekülen gehören (siehe auch Tabelle 1):

• "Platelet derived growth factor" (PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB)

• "Transforming growth factor" (TGF-ßl und -ß2)

• "Fibroblast growth factor" (FGF-1, FGF-2 und bFGF)

• "Bone morphogenetic protein" (BMP- 12 und - 13)

• „Epidermal growth factor" (EGF)

• „Insulin growth factor" (IGF)

• „Fibronectin"

PDGF erhöht die Proliferation und stimuliert u.a. die Produktion von Kollagen III und V, Bestandteile von Sehnen und Bändern (Tabelle 1). Die Kombination verschiedener Biomoieküle z.B. PDGF-BB mit TGF-ß1 kann die Effekte noch verstärken.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts aus Kollageneinzelfasem, das mit Alkohol und/oder über Bestrahlung sterilisiert ist und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasem aus koilagenhaitigem Gewebe aus Säugern isoliert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts aus Kollageneinzelfasem, das mit Alkohol und über Bestrahlung sterilisiert ist und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasem aus koilagenhaitigem Gewebe aus Säugern isoliert werden.

Der Begriff„kollagenhaltiges Gewebe" umfasst dabei nicht nur das Gewebe von Säugern und, in einer bevorzugten Ausfdhrungsform, das aus Rattenschwänzen. Der Begriff bezieht sich auch auf Gewebe aus anderen Organismen und Körperteilen. So kann das kollagcnhaltige Gewebe bevorzugt aus Känguru, Rind und dem Menschen stammen. In einer stark bevorzugten Ausführungsform wird das kollagenhaltige Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts, wobei das Kollagenfaserkonstrukt in einer bevorzugten Ausführungsform ein Band- und/oder Sehnenkonstrukt ist. Stärker bevorzugt handelt es sich dabei um ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts, wobei das Kollagenfaserkonstrukt ein Kreuzbandkonstrukt ist.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines der voran beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte, wobei die Isolation und Sterilisation der Kollageneinzelfasern und die Herstellung der Kollagenfaserkonstrukte optional die Schritte umfasst: (a) Isolieren von kollagenhaltigem Gewebe; (b) Herausziehen einzelner und/oder mehrerer Kollageneinzelfasern aus dem kollagenhaltigen Gewebe; (c) Inkubation der Kollageneinzelfasern in einer isotonen bzw. isoosmolaren Lösung, wobei in einer weiteren besonderen Ausführungsform die Inkubation der Kollagenfasern dabei in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist; (d) Sterilisieren der Kollageneinzelfasern in Alkohol; (e) optional Wiederholung der Wasch- und Sterilisationsschritte nach Punkten (c) und (d); (f) optional Fixierung mehrerer isolierter und sterilisierter Kollageneinzelfasern zu einem Bündel, wobei sich dabei bevorzugt das voran beschriebene Kollagenfaserkonstrukt bzw. der Kreuzbandtyp„0" ergibt; (g) optional an den Enden Zusammennähen mehrerer Bündel zu einem Kollagenfaserkonstrukt; (h) Sterilisieren des Kollagenfaserkonstrukts in Alkohol; und (i) Sterilisierung des Kollagenfaserkonstrukts durch Bestrahlung.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren, wobei die beschriebene Isolierung von kollagenhaltigem Gewebe einzelne und/oder mehrere der folgenden Schritte umfasst: (a) Waschen der Rattenschwänze mit einer isotonen/isoosmolaren Lösung, wobei in einer weiteren besonderen Ausführungsform das Waschen dabei in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist; (b) Sterilisieren der Rattenschwänze mit Alkohol, wobei diese mit mindestens 60% EtOH, in bevorzugten Ausfuhrungsformen mit 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% oder 90% EtOH sterilisiert werden. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform werden die Rattenschwänze mit 70% EtOH sterilisiert. Die Sterilisierung kann aber auch bei geringeren EtOH-Konzentrationen wie 45%, 50% oder 55% erfolgen; (c) Häuten der Schwänze; und (d) Waschen der gehäuteten Schwänze mit einer sterilen isotonen/isoosmolaren Lösung, wobei in einer weiteren besonderen Ausfuhrungsform das Waschen dabei in einer 0,9%igen NaCl- Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist.

In einer weiteren Ausfuhrungsform handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren, wobei die Kollagenfasern nach dem Herausziehen aus dem isolierten kollagenhaltigen Gewebe in eine sterile NaCl-Lösung gegeben werden und in Alkohol sterilisiert werden. In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden werden in dem beschriebenen Verfahren die Inkubations- und Sterilisationsschritte der Kollageneinzelfasern mehrfach wiederholt, in einer bevorzugten Aü«fuhrungsform dreimal wiederholt.

Bevorzugt werden bei dem voranbeschriebenen Verfahren vorzugsweise 20 bis 100 Kollageneinzelfasern, stärker bevorzugt 50 Kollageneinzelfasern zu einem Bündel fixiert. In einer weiteren bevorzugten Ausf hrungsform werden in dem voranbeschriebenen Verfahren mehrere Bündel an den Enden zusammengenaht. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform werden die Bündel in dem voranbeschriebenen Verfahren an den Enden über eine sogenannte ,Baseballnaht" zusammengenäht. Der Begriff ,Baseballnaht", wie hierin beschrieben, ist wie folgt zu verstehen: Bei der Baseballnaht handelt es sich um eine durchgehende Naht Zur Herstellung der Baseballnaht wird nicht-resorbierbares OP-Fadenmaterial verwendet. Zur Armierung des Implantats werden an beiden Enden bis zu 3 cm mit einer Baseballnaht ("Baseball-Stitch") versehen. Die fortlaufenden Naht wird mit einem Einstich von außen in einem bestimmten Winkel begonnen. Das Fadenende wird mit einem Knoten oder einer Schlinge am Durchrutschen gehindert. Der Faden mit Nadel kommt von unten aus dem Implantat, verläuft über das Implantat und wird am äußeren Rand wieder eingestochen. Der Faden kommt immer im gleichen Winkel schräg unten wieder aus dem Implantat heraus. Am Ende des Implantats angekommen geht es wieder zurück, so dass ein gegenläufiges Muster entsteht. In einer stark bevorzugten Ausführungsforrn in dem voranbeschriebenen Verfahren sind vorzugsweise 2 bis 30 Bündel, stärker bevorzugt 6 Bündel zusammengenäht.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzbandkonstrukts (Kreuzbandtyp„1"), wobei einzelne oder mehrere Kollageneinzelfasern zu einem Kollagenfaden verknotet werden.

In einer weiteren Ausfuhrungsform kann das Verfahren zur Herstellung eines Kreuzbandkonstrukts ein Verfahren umfassen, bei dem, wie voran beschrieben, einzelne und/oder mehrere Kollagenfäden zu einer Kollagenkordel verstrickt werden. In weiteren bevorzugten Ausfuhrungsformen können in dem Verfahren einzelne und/oder mehrere Kollagenkordeln verdrillt und optional, in einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform, wie voran beschrieben, umgelegt werden. Insbesondere können diese Schritte bei Bedarf mehrfach hintereinander durchgeführt werden.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzbandkonstrukts (Kreuzbandtyp„2"), wobei bei diesem Verfahren einzelne oder mehrere Kollagenfäden wie voran beschrieben verdrillt werden. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen können, in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, wie voran beschrieben, die verdrillten Kollagenfäden umgelegt werden.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzbandkonstrukts, wobei bei diesem Verfahren einzelne oder mehrere Kollagenfaden aufgewickelt werden, so dass mehrere Fadenanteile parallel zueinander zu liegen kommen. In bevorzugten Ausfiihrungsform kann der so aufgewickelte Kollagenfaden als Kollagenfaserkonstrukt verwendet werden, in einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform als Kreuzbandkonstrukt. Das Kollagenfaserkonstrukt kann dabei eine beliebige, einstellbare Länge besitzen. In einer stark bevorzugten Ausführungsforrn liegt die Länge des Kollagenfaserkonstrukts im Bereich von vorzugsweise 2,5 bis 9,0 cm und der Durchmesser im Bereich von vorzugsweise 0,6 bis 1,0 cm. In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform liegt der Durchmesser im Bereich von 0,6 bis 1,2 cm. m einer stärker bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der verfahrensgemäß hergestellten Kollagenfaserkonstrukte 0,8 cm. Insbesondere soll das Kollagenfaserkonstrukt bzw. Kreuzbandkonstrukt im Patienten bzw. im Gelenk vorzugsweise 2,5 bis 7,0 cm lang sein, wobei in dieser Länge optional Anteile zur Verankerung enthalten sein können und oder ebenfalls optional zur Länge weitere Anteile hinzukommen können, um das Kollagenfaserkonstrukt bzw. Kreuzbandkonstrukt zu verankern.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausfuhrungsform kann das verfahrensgemäß hergestellte Kollagenfaserkonstrukt an den Enden durch zusätzliche Kollagenfäden und/oder Kollagenfasern verstärkt werden.

In einer weiteren, stark bevorzugten Ausfuhrungsform kann das verfahrensgemäß hergestellte Kollagenfaserkonstrukt an den Enden durch zusätzliche Kollagenfäden oder Kollagenfasern verstärkt werden.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung zudem ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzbandkonstrukts (Kreuzbandtyp„3"), wobei bei diesem Verfahren einzelne oder mehrere der voran beschriebenen Kreuzbandfäden und/oder Kollagenkordeln wie voran ausgeführt verflochten werden. Dabei erfolgt das Verflechten vorzugsweise mit 3 bis 6 Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln, die, wie voran beschrieben, abwechselnd übereinander geführt werden. Vorzugsweise erfolgt das Verflechten wie voran beschrieben und wie in Abbildung 7 illustriert.

In einer weiteren Ausführungsform können die voran beschriebenen Verfahren mehrfach hintereinander durchgeführt werden und/oder miteinander kombiniert werden.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung zudem ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzbandkonstrukts (Kreuzbandtyp„4"), bei dem das Kollagenfaserkonstrukt verzweigt aufgebaut wird. Vorzugsweise wird das Kollagenfaserkonstrukt in diesem Verfahren so aufgebaut, dass das Kollagenfaserkonstrukt dabei mit 2 Faserbündeln (bestehend aus vorzugsweise je 20 bis 300 Kollageneinzelfasern, stärker bevorzugt aus je ISO Kollageneinzelfasern) die Geometrie einer natürlichen Sehne bzw. eines natürlichen Bandes nachformt, wobei dieses Kollagenfaserkonstrukt in einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform ein Kreuzband, bestehend aus 2 Faserbündeln ist. Dieses erfindungs gemäße Kreuzbandkons trukt hergestellt nach diesem Verfahren wird, wie hierin beschrieben, auch mit dem Begriff„double bündle" bezeichnet.

In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts, stark bevorzugt eines Kreuzbandkonstrukts, wobei das Kollagenfaserkonstrukt mit Gamma-Strahlung, wie voran beschrieben, in diesem Verfahren sterilisiert wird. Insbesondere kann die Bestrahlungsstärke und Dosis (Energiedosis) bei der Sterilisierung mit Gamma-Strahlung je nach Anforderung, wie voran beschrieben, variiert werden. Vorzugsweise erfolgt die Bestrahlung in diesem Verfahren mit einer Energiedosis von mindestens 28,3 kGy. In einer besonderen Ausfuhrungsform wird mit einer Energiedosis von mindestens 15 kGy, in einer weiteren Ausführungsform mit Energiedosen von mindestens 15 bis 35kGy, in einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform mit Energiedosen von mehr als 25 kGy bestrahlt. In einer stärker bevorzugten Ausfuhrungsform wird eine Bestrahlungsstärke und Dosis (Energiedosis) von mindestens 28,3 kGy gewählt. Wie voran beschrieben, kann in einer bevorzugten Ausführungsform eine Gamma- Bestrahlung mit einer Energiedosis von mindestens 25 kGy, in einer stark bevorzugten Ausführungsform mit einer Bestrahlungsstärke und Dosis (Energiedosis) von mindestens 28,3 kGy erfolgen.

Bevorzugt handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts, stark bevorzugt eines Kreuzbandkonstrukts, wobei die verfahrensgemäßen, voran beschriebenen Inkubations- und Waschschritte vorzugsweise in einer isotonen bzw. isoosmolaren Lösung erfolgen, wobei die Inkubations- und Waschschritte in einer weitern besonderen Ausfuhrungsform in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgen. Diese isotone bzw. isoosmolare Lösung ist vorzugsweise sterilisiert. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgen die verfahrensgemäßen, voran beschriebenen Sterilisierschritte bevorzugt mit mindestens 60% EtOH, bevorzugt mit 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% oder 90% EtOH. In einer stark bevorzugten Ausführungsform werden die Sterilisierschritte mit 70% EtOH durchgeführt. Die Sterilisierung kann aber auch bei geringeren EtOH-Konzentrationen wie 45%, 50% oder 55% erfolgen. Bevorzugt wird bei dem hierin beschriebenen Verfahren die Länge der Kollagenfaserkonstrukte, bevorzugt der Kreuzbandkonstrukte, so gewählt, dass diese vorzugsweise 2,5 bis 9,0 cm und der Durchmesser vorzugsweise 0,6 bis 1,0 cm betragen. In einer weiteren bevorzugten Ausführimgsform liegt der Durchmesser im Bereich von 0,6 bis 1,2 cm. In einer stärker bevorzugten Ausfuhrungsform beträgt der Durchmesser der verfahrensgemäß hergestellten Kollagenfaserkonstrukte 0,8 cm. Insbesondere soll das Kollagenfaserkpnstrukt bzw. Kreuzbandkons trukt im Patienten bzw. im Gelenk vorzugsweise 2,5 bis 7,0 cm lang sein, wobei das Kollagenfaserkonstrukt bzw. Kreuzbandkonstrukt optional Anteile zur Verankerung enthalten kann und/oder ebenfalls optional zur Verankerung weitere Anteile zur Länge hinzukommen können. In einer Ausführungsform kann der Fachmann in einem der folgenden beschriebenen Bereiche arbeiten, um die Länge des Kollagenfaserkonstrukts bzw. Kreuzbandkons trukts im Patienten bzw. im Gelenk anzupassen, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf die angegebenen Bereiche beschränkt ist und der Fachmann kann entsprechend andere Bereiche wählen und in diesen arbeiten. Mit Hilfe eines Tiefenmessers wird die Tiefe des femoralen (in der Regel 1,0 bis 3,5 cm, besonders bevorzugt 2,0 cm) und tibialen Bohrlochs (in der Regel 1,5 bis 4,0 cm, bevorzugt 2,6 cm) bestimmt. Die mtraartikuläre Länge wird individuell vom Operateur bestimmt, in der Regel beträgt diese zwischen 2,2 bis 2,4 cm, besonders bevorzugt zwischen 2,0 bis 3,0 cm. Als Tiefenmesser kann dabei der Bohrer oder ein Messstab dienen. Der Tiefenmesser wird an einem Ende in das Bohrloch emgeführt und bis zum Ende vorgeschoben. Der Tiefenmesser besitzt entweder eine Längenskala, mit der die Tiefe des Bohrlochs direkt bestimmt werden kann oder das entsprechende Stück des Tiefenmessers, das der Tiefe des Bohrlochs entspricht, wird anschließend ausgemessen. Die Bestimmung der Tiefe der Bohrlöcher im Patienten wird vorzugsweise während der Kreuzbandoperation durchgeführt.

Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden auch ein Verfahren zur Herstellung von Kollagenfaserkonstrukten, wobei die Kollagenfaserkonstrukte durch das Binden von Biomolekülen modifiziert sind. In einer besonderen Ausführungsform fördern die Biomoleküle die Ligamentisierung. Unter Ligamentisierung versteht man einen Umbauprozess bei dem sich das Implantat biochemisch adaptiert. Dieses bedeutet, dass sich Zellen (v.a. Fibroblasten) an das Implantat anheften, proliferieren, migrieren und eine ligamentäre Matrix ausbilden. Des Weiteren wandern Endothelzellen ein die zur Vaskularisierung (=Ausbildung von Blutgefäßen) führen. Insbesondere umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch die Modifikation der Kollagenfaserkonstrukte, die durch das Binden von Biomolekülen modifiziert sind, wobei die Biomoleküle vorzugsweise die Chemotaxis, die Zellproliferation, die Zellmigration und/oder Matrixproduktion induzieren. In einer stark bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Biomoleküle des voran beschriebenen Verfahrens ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chemokinen, Wachstumsfaktoren, Zytokinen und aktiven Peptiden. Insbesondere, in einer weiteren stark bevorzugten Ausführungsform sind die Biomoleküle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus platelet derived growth factor, transforming growth factor, fibroblast growth factor, bone morphogenic growth factor, epidermal growth factor, insulin growth factor und fibronectin (Tabelle 1). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts, das nach der Implantation im Körper von alleine mit Fibroblasten und/oder epithelialen Zellen besiedelt werden, wobei die Besiedelung durch die voran beschriebenen Biomoleküle gefordert werden kann.

Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung ein Kollagenfaserkonstrukt herstellbar oder hergestellt nach einem der voran beschriebenen Verfahren. Die Amführungsformen, die im Zusammenhang mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung offenbart sind, gelten mutatis mutandis auch für das Kollagenfaserkonstrukt, herstellbar oder hergestellt nach einem der voran beschriebenen Verfahren. Das Kollagenfaserkonstrukt herstellbar oder hergestellt nach einem der voran beschriebenen Verfahren ist vorzugsweise ein Sehnen- und/oder Bandkonstrukt, in einer stark bevorzugten Ausführungsform ein Kreuzbandkonstrukt.

Zudem umfasst die vorliegende Erfindung das voran beschriebene Kollagenfaserkonstrukt zur Verwendung bei der Behandlung orthopädischer Erkrankungen und/oder als Xenoimplantat. Die Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und dem Kollagenfaserkonstrukt der vorliegenden Erfindung voran beschrieben und offenbart sind, gelten mutatis mutandis, auch für die Verwendung bei der Behandlung orthopädischer Erkrankungen und/oder als Xenoimplantat. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung das voran beschriebene Kollagenfaserkonstrukt, wobei die orthopädische Erkrankung eine Kreuzbandruptur ist. In weiteren Ausführungsformen umfasst die vorliegende Erfindimg das voran beschriebene Kollagenfaserkonstrukt, wobei die orthopädische Erkrankung eine Achillessehnenruptur ist. Darüber hinaus kann die orthopädische Erkrankung eine Verletzung und/oder Degeneration der Sehnen der Rotatorenmanschette (Schulter) sein. Außerdem kann die orthopädische Erkrankung eine Verletzung Ruptur der Außenbänder am Knie oder am Sprunggelenk (Knöchel) sein. Die orthopädische Erkrankung kann auch eine Verletzung Ruptur oder Degeneration des Medialen Patellofemoralen Ligaments (MPFL) sein. In einer stark bevorzugten Ausführungsform ist das Kollagenfaserkonstrukt zur Verwendung bei der Behandlung orthopädischer Erkrankungen und/oder als Xenoimplantat ein Kreuzbandkons trukt. In Übereinstimmung mit dem vorstehenden kann das Kollagenfaserkonstrukt zur Verwendung bei der Behandlung orthopädischer Erkrankungen und/oder als Xenoimplantat ein Achillessehnenkonstrukt, ein Sehennkons trukt der Rotatorenmanschette, ein Konstrukt der Außenbänder am Knie oder am Sprunggelenk oder ein Konstrukt des MPFL sein.

Vorteilhafterweise umfasst die vorliegende Er indung die Verwendung des voran beschriebenen Kollagenfaserkonstrukts als Xenoimplantat. In einer Weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das voran beschriebene Kollagenfaserkonstrukt als Xenotransplantat und/oder Implantat bzw. Transplantat aus humanen Kollagen verwendet werden. Die Ausfuhrungsformen, die im Zusammenhang mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und dem Kollagenfaserkonstrukt der vorliegenden Erfindung voran beschrieben und offenbart sind, gelten mutans mutandis auch für die Verwendung als Xenoimplantat, Xenotransplantat, Implantat bzw. Transplantat aus humanen Kollagen. In einer stark bevorzugten Ausführungsform ist die Verwendung der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines Sehnen- und/oder Bandkonstrukts, wobei dies in einer weiteren stark bevorzugten Ausführungsform ein Kreuzbandkons trukt ist.

Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung einen Behälter, der die voran beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte, vorzugsweise Kreuzbandkons trukte, in einer geeigneten Lösung enthält. Vorzugsweise handelt es sich bei der Lösung um eine isotonen isoosmolaren Lösung, wobei in einer weiteren besonderen Ausführungsform die Lagerung und/oder der Transport der Konstrukte in diesem Behälter dabei in einer 0,9%igen NaCl-Lösung oder Phosphatpufferlösung („phosphate buffered saline"; PBS) erfolgt, wobei diese isotone bzw. isoosmolare Lösung vorzugsweise sterilisiert ist. Die Konstrukte können in einer voran beschriebenen Lösung gelagert und/oder transportiert werden, um das Austrocknen der Konstrukte zu vermeiden.

Verbinden mehrerer Einzelfasern

Unter Umständen kann die Reißfestigkeit unterhalb der theoretischen Reißfestigkeit des Kreuzbandkonstrukts liegen. Dies ist an der unterschiedlichen Länge und Vorspannung der verwendeten Einzelfasern begründet, d.h. ab einer gewissen Spannung reißen der Reihe nach immer die kürzesten Fasern ab, da diese quasi die Gesamtkraft alleine tragen müssen.

Der Begriff Reißfestigkeit beschreibt dabei die Zugkraft (Einheit Newton = N), bei der das Kollagenfaserkonstrukt bei Zugbelastung abreißt. Die Reißfestigkeit pro Fläche (Einheit N/mm²) beschreibt den Quotienten aus der Reißfestigkeit eines Kollagenfaserkonstrukts und der Querschnittsfläche dieses KoUagenfaserkonstrukts, um verschiedene Kollagenfaser- konstrukte miteinander vergleichen zu können.

Ein modifiziertes Konstrukt der vorliegenden Erfindung ist in einer bevorzugten Ausführungsform deswegen so aufgebaut, dass die anliegende Kraft automatisch über alle Fasern verteilt wird, d.h. ein Längen und/oder Kraftausgleich zwischen den einzelnen Fasern bzw. Substrukturen der Konstrukte erfolgen kann. Die Verteilung der Kraft kann gleichmäßig oder ungleichmäßig geschehen.

Die (Um-) Verteilung der an einer Faser anliegenden Kraft auf die benachbarten Fasern bzw. das Konstrukt als Ganzes kann unterschiedlich erfolgen. Eine flexible Integration der Einzelfasern in das Konstrukt, so dass die Einzelfasern noch eine gewisse Beweglichkeit im Konstrukt besitzen (z.B. Verschieben zum Kräfteausgleich) kann dabei von Vorteil sein. Konkret werden, wie voran beschrieben, in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung folgende Möglichkeiten genutzt, die in einfachen Experimenten überprüft wurden und zu einer deutlichen Verbesserung der Reißfestigkeit geführt haben:

• Verbinden der Einzelfasern durch mechanische Krafteinwirkung (z.B.

Zusammenpressen, Auffasern und anschließendes Verbinden)

• Verbinden der Einzelfasern durch thermische Behandlung (heiß und/oder kalt) • Verbinden der Einzelfasern durch chemische Reaktion mit oder ohne Einsatz von Chemikalien (z.B. durch teilweises Auflösen der Kollagenstruktur und anschließendes Wiederverfestigen mit oder ohne Einsatz einer weiteren chemischen Reaktion)

• Verbinden der Einzelfasem durch biologische Reaktion (z.B. ein Zusammenwachsen einzelner Fasern/Strange)

• Verkleben der Einzelfasern mit einem entsprechenden "Kleber" (z.B.

Fibrinkleber)

• Verknoten der Einzelfasern

• VerscMmgen/meinanderschlingen der Einzelfasern (Beispiele hierzu sind das "Stricken mit einer Strickliesel" bzw. "Stricken", "Häkeln" im Allgemeinen

• Verweben der Einzelfasern

• Verflechten der Einzelfasern

• Verdrehen/Verdrillen der Einzelfasern

Die angegebenen Möglichkeiten können dabei in Übereinstimmung mit dem Vorstehenden auf Fasern mit gleichem Querschnitt und/oder auf Fasern mit unterschiedlichem Querschnitt angewendet werden, z.B. zum Verbinden einer Faser mit einem Querschnitt größer 0,25 mm² mit einer Faser mit einem Querschnitt kleiner 0,25 mm².

Die angegebenen Möglichkeiten können dabei, wie oben beschrieben, jeweils auf einzelne Einzelfasern und/oder ein Bündel von Einzelfasern angewendet werden. Sie können auch genutzt werden, um Einzelfasem mit einem Bündel von Einzelfasem zu verbinden.

Außerdem kann eine Möglichkeit mehrfach hintereinander angewendet werden, um so z.B. sukzessiv die Reißfestigkeit zu erhöhen.

Ein einzelner Schritt kann dabei die Reißfestigkeit durchaus verringern (z.B. aufgrund eines höheren Anteils von Querkräften).

Darüber hinaus können verschiedene Möglichkeiten miteinander kombiniert und oder nacheinander ausgeführt werden. Ein Beispiel hierfür ist das Herstellen einer langen Faser durch z.B. Verknoten. Diese lange Faser wird anschließend zu einem stabileren Konstrukt verdreht, verflochten, verstrickt, etc. Ein weiteres Beispiel ist die Kombination verdrehter und verflochtener Stränge.

Deshalb betrifft die vorliegende Erfindung Kollagenfaserkonstrukte, und in einer bevorzugten Ausführungsform, Kreuzbandkonstrukte, die über verschiedene Reißfestigkeiten bzw. Reißfestigkeiten pro Fläche definiert sind. Definition der Reißfestigkeit wie oben angegeben. Die Reißfestigkeit kann bestimmt werden, indem das KoUagenfaserkonstrukt auf Zug belastet wird. Dazu wird das KoUagenfaserkonstrukt an beiden Enden eingespannt. Während ein Ende festgehalten wird, wird am anderen Ende kontinuierlich gezogen. Dabei wird ausgehend von einer definierten Zugkraft von z.B. 0 N, die Zugkraft kontinuierlich erhöht. Die Zugkraft wird fortlaufend gemessen. Die Zugkraft, bei der das KoUagenfaserkonstrukt bzw. ein Teil des Kollagenfaserkonstruktes abreißt, ist gleich der Reißfestigkeit des Kollagenfaserkonstrukts.

Die Reißfestigkeit eines natürlichen Kreuzbandes liegt im Bereich zwischen 800 bis 1800 N, abhängig u.a. vom Alter, Geschlecht und Gewicht der Person. Die maximale Reißfestigkeit liegt bei Männern im Alter von ca. 22 Jahren vor (Woo, et al., Am. J. Sports Med. 27, 533-543 (1999)).

Wie in den Beispielen naher ausgeführt wurden bei den bisher getesteten Kollagenfaser- konstrukten unterschiedliche Reißfestigkeiten pro Fläche gemessen:

"Kreuzbandkonstrukt 0": (parallele Einzelfasern)

16 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von ca. 803 N.

"Kreuzbandkonstrukt 1" (Kollagenfaden)

31 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 1557 N.

"Kreuzbandkonstrukt 1" (Kollagenfaden aufgewickelt)

28 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 1406 N. "Kreuzbandkonstrukt 1" (Kollagenkordel)

60 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 3014 N.

"Kreuzbandkonstrukt 2" (Kollagenfaden verdrillt)

58 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 2913 N.

"Kreuzbandkonstrukt 3" (Kollagenfaden geflochten)

19 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 954 N.

"Kreuzbandkonstrukt 4" (verzweigtes Kollagenfaserkonstrukt)

Reißfestigkeit der Teilstrange abhängig von der Ausführungsform, siehe oben.

Konstrukt beliebig einstellbarer Länge

Darüber hinaus ist die Herstellung eines erfindungsgemäßen Konstrukts frei wählbarer Länge hierin beschrieben, um den Einsatz der angefertigten Konstrukte für andere Anwendungen zu ermöglichen. Dazu zählen unter anderem z.B. der Einsatz als Achillessehnenersatz, als Band-/ Sehnenersatz im Ellenbogengelenk bzw. in der Schulter (u.a. Rotatorenmanschette) und die Anwendung bei Haus- und Nutztieren, z.B. (Renn-)Pferden.

Durch das oben genannte Verbinden der Einzelfasern kann auch ein Konstrukt beliebig einstellbarerer Länge hergestellt werden. Dieses ist individuell für verschiedene Anwendungen abstimmbar und nicht mehr auf das reine Kreuzbandkonstrukt für den Einsatz beim Menschen beschränkt. Weitere potentielle Anwendungsgebiete sind wie oben beschreiben z.B. der Einsatz als Achillessehnenersatz, als Band-/Sehnenersatz im Ellenbogengelenk bzw. in der Schulter (u.a. Rotatorenmanschette) und die Anwendung bei Haus- und Nutztieren, z.B. (Renn-) Pferden, Hunden.

Dabei kann auch wieder eine parallele Anordnung mehrerer Stränge des erzeugten Konstrukts vorgenommen werden, um die Reißfestigkeit weiter zu erhöhen. Im Gegensatz zu den Einzelfasern begrenzter Länge, kann hier ein ausreichend langer Strang mehrfach zwischen den Aufhängepunkten hin und her geführt werden. Somit ist ein Längen- und damit Kraftausgleich zwischen den einzelnen Abschnitten des Stranges möglich.

Verankerung der Konstrukte

Außerdem kann die Verankerung der voran beschriebenen erfindungsgemäßen (Kreuzband-)Konstrukte realisiert werden, z.B. mit bisher bei Kreuzbandoperationen schon verwendeten sog. Endobuttons. Unter einem Endobutton versteht man einen Titanknopf/- plättchen mit 4 Löchern durch das das Sehnentransplantate bzw. Implantate gezogen und dann fixiert werden kann.

OP-Technik: Vor dem Einbau des Konstruktes erfolgt das Setzen des tibialen und femoralen Bohrkanals an den Ansatzstellen des ursprünglichen Kreuzbandes. Anschließend wird das Transplantat mit speziellem Fadenmaterial und einem kleinen Plättchen (Endobutton) vernäht und über 2 Bohrkanäle in das Gelenk eingezogen. Der Titan-Endobutton wird am oberen Ende umgekippt und hält somit das Konstrukt am Oberschenkelknochen. Die Fixierung des Konstrukts am Unterschenkel erfolgt entweder über eine kleine Titanscheibe (Suture Disk) oder mit einer Schraube/Dübel.

Insgesamt können so auch großflächige Verankerungen realisiert werden, die ein besseres Kraft-pro-Fläche-Verhältnis besitzen als bei der bisher verwendeten parallelen Verankerung der Einzelfasern. Damit kann eine höhere Reißfestigkeit des im Knochen verankerten Konstruktes erreicht werden.

Darüber hinaus können so auch erfindungsgemäße Konstrukte in verschiedenen Formen realisiert werden, die auch an mehr als zwei Verankerungspunkten befestigt werden können. Damit kann z.B. die Form eines natürlichen Kreuzbandes nachempfunden werden, das sich in verschiedene Bündel aufteilt (siehe Abbildung 5).

Verbundmaterialien Eine zusätzliche Möglichkeit zur Herstellung eines stabilen Sehnen- oder Bandkons truktes der voran beschriebenen Ausführungsformen besteht in der Kombination der Kollagenfasern und/oder Kollagenkonstrukte mit anderen Materialen. Hier kann z.B. durch die Verwendung von Seidenfasern die Grundstabilität erhöht werden.

Die zusätzlichen Materialien können anhand der oben beschriebenen Möglichkeiten miteinander und/oder den Kollagenfasern und/oder den Kollagenkonstrukten verbunden werden (siehe Verbinden mehrerer Einzelfasern).

Zusätzlich oder als Alternative kann ein Material das oder die anderen Materialien umschließen, z.B. können die verbundenen Kollagenfasern durch eine Hülle aus Seidengewebe umschlossen werden, bzw. ein Seidenstrang kann von einem schlauchförmig angeordneten Konstrukt aus Kollagenfasern umschlossen werden.

Das so hergestellte Verbundkonstrukt kann wiederum durch die zum Verbinden der Einzelfasern beschriebenen Möglichkeiten weiterverarbeitet und/oder wie oben beschrieben verankert werden.

Weitere Anwendungen

Die voran beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte der vorliegenden Erfindung beschränken sich nicht nur auf Kreuzbänder (vorderes und hinteres Kreuzband) sondern können für sämtliche Sehnen und Bänder (z.B. Achillessehne, in der Schulter u.a. Rotatorenmanschette, mediales und laterales Kollateralband, mediales patellofemorales Band, Patellarsehne etc.) als Ersatz verwendet werden.

Die voran beschriebenen Kollagenfaserkonstrukte der vorliegenden Erfindung beschränken sich nicht nur auf den humanen Einsatz, sondern können auch für den Sehnen- und Bandersatz bei Klein- und Großtieren (z.B. Hund, Pferd, Kamel, Rind etc.) verwendet werden.

Zusätzliche Isolationsquelle

Die Kollagenfasern der voran beschriebenen Erfindung können nicht nur aus Rattenschwänzen sondern auch von anderen Tieren z.B. aus Känguruschwänzen, Rinderschwänzen, Hundeschwänzen, Eichhörnchenschwänze, Schweinesehnen, Rindersehnen gewonnen werden. Außerdem können die Kollagenfasern auch aus humanem Gewebe gewonnen werden.

Herstellung der Implantate und Implantation

In Übereinstimrnung mit dem vorstehenden können bei der Herstellung von Kreuzbandkonstrukten für den Einsatz beim Menschen generell alle verschiedenen Typen hergestellt und eingesetzt werden. Prinzipiell sind also alle verschiedenen beschriebenen Kreuzbandkonstrukt-Typen einsetzbar. So kann beispielsweise ein Kreuzbandkonstrukt hergestellt werden, bei dem Kollagenfasern durch einen Knoten verbunden werden, um einen Kollagenfaden herzustellen. Einzelne oder mehrere Kollagenfäden können dann aufgewickelt werden, so dass mehrere Fadenanteile parallel zueinander zu liegen kommen. Das Kollagenfaserkonstrukt kann dabei eine beliebige, einstellbare Länge besitzen. Für den Einsatz beim Menschen liegt die Länge im Bereich von vorzugsweise 2,5 bis 9,0 cm und der Durchmesser im Bereich von vorzugsweise 0,6 bis 1,0 cm. In einer weiteren bevorzugten Ausführvingsform liegt der Durchmesser im Bereich von 0,6 bis 1,2 cm. Das Kreuzbandkons trukt soll im Patienten bzw. im Gelenk vorzugsweise 2,5 bis 7,0 cm lang sein (je nach Alter, Geschlecht und Körperbau). Ggf. sind damit schon ausreichende Anteile zur Verankerung enthalten bzw. müssen noch hinzukommen, je nach Methode, mit der das Kollagenfaserkonstrukt verankert wird. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann allgemein bekannt und im Stand der Technik beschrieben. Wie voran beschrieben, kann das Kollagenfaserkonstrukt an den Enden durch zusätzliche Kollagenfaden und/oder Kollagenfasern verstärkt werden. Dabei ist es z.B. möglich, das Konstrukt durch ein einfaches Umwickeln der Enden mit Kollagenfäden gegen Abrieb zu schützen. Ein Vernähen der Enden des Konstrukts mir einem Kollagenfaden (z.B. Kreuzstich oder Baseballstich) erlaubt eine mechanische Stabilisierung der Konstruktenden.

Im Folgenden ist die Operatioiistechnik beschrieben, mit der die Implantate, wie in den Beispielen beschrieben, beim Minipig implantiert wurden. Dem Fachmann ist aber allgemein bekannt, dass die verwendete Operationstechnik minimal-invasiv auf den Menschen übertragen werden kann. Entsprechende Verfahren und Techniken sind dem Fachmann bekannt und im Stand der Technik beschrieben. Die Kreuzbandkons trukte werden durch Bohrungen in Femur und Tibia geführt z.B. mit einem Endobutton Suture Button oder Stahlstift (Kreuzbandanker) befestigt. Dabei sind prinzipiell alle bekannten und klinisch verwendeten Varianten von Kreuzbandanker verwendbar. Bei den Minipigs wurden sog. Surgical Loops (Gewebebänder) verwendet, um die Kollagenfaserkons trukte mit den Suture Buttons (bei der Implantation der Kreuzbandkonstrukte im Minipig wurden Suture Buttons von Arthrex verwendet) an beiden Seiten zu verbinden. Dabei kann eine Feinabstimmung der Gesamtlänge Anker/Button - Surgical Loop - Konstrukt - Surgical Loop - Anker/Button durch die Wahl der passenden Länge der Surgical Loops vorgenommen werden. Außerdem ist es wichtig, dass jeweils ein ausreichend langes Stück des Kollagenkonstrukts in den Knochenkanälen (Femur und Tibia) steckt, um ein Einwachsen der Kons trukte in den Knochen zu ermöglichen. Passend sind hier z.B. 1,5 bis 4 cm auf jeder Seite beim Menschen und 1,0 bis 2,5 cm beim Minipig.

DIE ABBILDUNGEN ZEIGEN: Abbildung 1: Isolation der Kollagenfasern aus dem Rattenschwanz. (A) Rattenschwanz; (B) gehäuteter Rattenschwanz; (C) Isolierte Kollagenfaser; (D) Vergleich Kollagenfaser - gehäuteter Rattenschwanz.

Abbildung 2: Kollagenfaser-basiertes Kreuzbandkonstrukt. Das Konstrukt besteht aus 6 Kollagenfaserbündeln zu je 50 Einzelfasern, die an den Enden mit einer so genannten Baseballnaht zusammengenäht werden. Die Länge beträgt ca. 7 cm, der Durchmesser liegt bei 8 mm.

Abbildung 3: Vorderes (VKB) und hinteres Kreuzband (HKB) im Knie. Das

Kreuzbandkonstrukt wird z.B. bei einem gerissenen VKB eingesetzt.

Abbildung. 4: "Kollagenkordel": Kollagenfaserkonstrukt hergestellt mit einer „Strickliesel". Dargestellt ist eine Kollagenkordel, die mit einer Strickliesel mit 4 Stiften hergestellt wurde. Der Herstellungsprozess ist im Detail bei den Abbildungen 8-10 beschrieben. Deutlich zu sehen ist die V-förmige Struktur der einzelnen Maschen der Kollagenkordel. Bei der Herstellung wurde ein einfacher Kollagenfaden verwendet und eine Kordel von ca. 14 cm Länge hergestellt. Diese Kollagenkordel kann direkt verwendet oder weiterverarbeitet werden (z.B. durch Verflechten mit anderen Kollagenkordeln, siehe Abbildung 7).

Abbildung 5: Schematische Darstellung eines Konstruktes mit sich aufteilender Struktur. Hierdurch wird eine Verankerung des Konstruktes an mehreren Befestigungspunkten möglich (hier 2 bzw. 3).

Abbildung 6: Modifizierung der Kollagenfaserkonstrukte mit Biomolekülen.

Biomoleküle unterstützen ein schnelleres„Einwandern und Anwachsen" von Zellen. Dadurch wird eine schnellere Ligamentisierung des eingesetzten Konstruktes erzielt.

Abbildung 7: Verflechten von Kollagenfaden und/oder Kollagenkordeln. Beim Verflechten werden vorzugsweise mehrere Stränge (Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln) regelmäßig ineinandergeschlungen, die dabei über- und untereinander geführt werden, so dass sie im geflochtenen Zustand im und oder gegen den Uhrzeigersinn umeinander herum laufen. Dabei können beispielsweise 3 Stränge folgenderweise miteinander verflochten werden: (1) 3 parallele Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln (= 3 Stränge); (2) zuerst den linken (a) Strang über den mittleren Strang legen (vgl. Pfeil); (3); im Anschluss den rechten Strang (c) über den dann mittleren Strang (a) legen (vgl. Pfeil); (4) dann wieder den linken Strang (b) über den dann in der Mitte liegenden Strang (c) legen; (5) Im Anschluss wieder den rechten Strang (a) über den dann mittleren Strang (b) legen. Die Punkte 2 bzw. 4 und 3 bzw. 5 werden so lange wiederholt bis man an das Ende der Stränge angekommen ist. Alternativ kann spiegelverkehrt mit Strang (c) von rechts her begonnen werden. Außerdem können jeweils mehrere Kollagenfaden und/oder Kollagenkordeln zu einem Strang zusammengefasst werden. Zusätzlich kann das Flechtschema auf eine größere Anzahl an Strängen übertragen werden. Dabei geht man analog zu den Schritten 2 bis 5 vor.

Abbildung 8: Verstricken von Kollagenfaden zu einer Kollagenkordel mit der „Strickliesel" - Aufbau einer„Strickliesel". Eine Strickliesel besteht vorzugsweise aus einem Zylinder mit einer zentralen Bohrung (Rohr), der an einem Ende vorzugsweise 4 bis 8 Stifte, Haken o.ä. besitzt, um den Kollagenfaden während des Strickens zu halten.

Abbildung 9: Verstricken von Kollagenfaden zu einer Kollagenkordel mit der „Strickliesel" - Einspannen des Kollagenfadens. Das eine Ende des Kollagenfadens durch die zentrale Bohrung des Zylinders fädeln und unterhalb des Zylinders festhalten. Den oben aus dem Zylinder ragenden Teil des Kollagenfadens gegen den Uhrzeigersinn um den ersten Stift/Haken wickeln, dann zum zweiten Stift Haken nach links gehen und wieder gegen den Uhrzeigersinn umwickeln. Diese Schritte wiederholen, bis alle Stifte umwickelt sind und somit an jedem Stift Haken eine Masche anliegt.

Abbildung 10: Verstricken von Kollagenfäden zu einer Kollagenkordel mit der „Strickliesel" - Verstricken des Kollagenfadens. Das eigentliche Verstricken des Kollagenfadens erfolgt, indem das freie Ende des Kollagenfadens außen vor den nächsten links (bei umgekehrter Anordnung rechts) von der letzten (neuesten) Masche liegenden Stift Haken (Nr. 1) gespannt wird. Der Kollagenfaden wird dabei oberhalb der um diesen Stift Haken liegenden Masche gespannt ((a) und (b)). Anschließend wird diese Masche nach innen über den neuen Kollagenfaden und den Stift Haken geworfen (c), so dass eine neue Masche um besagten Stift Haken zu liegen kommt und die "alte" Masche in die zentrale Bohrung des Zylinders rutschen kann (d). Als nächstes wird das freie Ende des Kollagenfadens von außen vor Stift/Haken Nr. 2 gespannt (e), um durch ausfuhren der obigen Schritte auch dort eine neue Masche zu erzeugen und die alte Masche in die zentrale Bohrung gleiten zu lassen. Führt man die angegebenen Schritte wiederholt an allen Stiften Haken durch entsteht eine Kollagenkordel, die nach unten aus der Strickliesel herausläuft. Die Länge der Kordel kann frei gewählt werden.

Abbildung 11: Illustration eines Sackstichs, eines Kreuzschlags und eines Überhandknotens. Für die Herstellung von Kollagenfaden, können die einzelnen Kollagenfasern mit einem Sackstich, einem Kreuzschlag oder einem Überhandknoten zusammengeknotet (Abbildung 11) werden.

Abbildung 12: Illustration einer Baseballnaht. Bei der Baseballnaht handelt es sich um eine durchgehende Naht. Zur Herstellung der Baseballnaht wird nicht-resorbierbares OP- Fadenmaterial verwendet. Zur Armierung des Implantats werden an beiden Enden bis zü 3 cm mit einer Baseballnaht ("Baseball-Stitch") versehen. Die fortlaufenden Naht wird mit einem Einstich von außen in einem bestimmten Winkel begonnen. Das Fadenende wird mit einem Knoten oder einer Schlinge am Durchrutschen gehindert. (1) Der Faden mit Nadel kommt von unten aus dem Implantat, verläuft über das Implantat und wird am äußeren Rand wieder eingestochen. Der Faden kommt immer im gleichen Winkel schräg unten wieder aus dem Implantat heraus. (2) Am Ende des Implantats angekommen geht es wieder zurück, so dass ein gegenläufiges Muster entsteht.

BEISPIELE

BEISPIEL 1: Isolation und Sterilisation von Kollagenfasern

Die erfindungsgemäßen Kreuzbandkonstrukte setzen sich zusammen aus Kollageneinzelfasern.

Die Kollageneinzelfasern werden aus den Schwänzen von Ratten gewonnen (Abbildung 1). Hierzu werden die Rattenschwänze mit einer sterilen 0,9% Kochsalzlösung (0,9% NaCl; pH 7,4, 290 mOsm) gewaschen, mit 70% EtOH für 10 min sterilisiert und vorsichtig gehäutet. Die gehäuteten Schwänze werden erneut mit 0,9% NaCl-Lösung (pH 7,4, 290 mOsm) gewaschen. Die einzelnen Kollagenfasern werden vorsichtig herausgezogen, in 0,9% NaCl- Lösung (pH 7,4, 290 mOsm) gegeben und erneut mit 70% EtOH 10 min lang sterilisiert. Die Wasch- und Sterilisationsschritte werden insgesamt dreimal gründlich durchgeführt. Danach werden die Kollagenfasern in 0,9% NaCl-Lösung (pH 7,4, 290 mOsm) gelagert. Diese sterilen Kollagenfasern können jetzt für die Herstellung der Kreuzbandkonstrukte verwendet werden.

BEISPIEL 2: Herstellung der Kreuzbandkonstrukte

Zur Herstellung der Kreuzbandkonstrukte werden in einer Möglichkeit immer SO Einzelkollagenfasern parallel angeordnet und an den Enden mit einem Faden zu einem Bündel fixiert und dann Sechs 50er Bündel an den Enden mit einer so genannten Baseballnaht („Baseball-Stitch") zusammengenäht. Bei der Baseballnaht handelt es sich um eine durchgehende Naht. Zur Herstellung der Baseballnaht wird nicht-resorbierbares OP- Fadenmaterial verwendet. Zur Armierung des Implantats werden an beiden Enden bis zu 3 cm mit einer Baseballnaht ("Baseball-Stitch") versehen. Die fortlaufenden Naht wird mit einem Einstich von außen in einem bestimmten Winkel begonnen. Das Fadenende wird mit einem Knoten oder einer Schlinge am Durchrutschen gehindert. (1) Der Faden mit Nadel kommt von unten aus dem Implantat, verläuft über das Implantat und wird am äußeren Rand wieder eingestochen. Der Faden kommt immer im gleichen Winkel schräg unten wieder aus dem Implantat heraus. (2) Am Ende des Implantats angekommen geht es wieder zurück, so dass ein gegenläufiges Muster entsteht. (Abbildung 2).

Eine weitere Möglichkeit ist es, 2 Bündel aus je 150 Kollageneinzelfasern in einem bestimmten Winkel (ca. 20 bis 45°) zusammenzunähen.

Die Länge und der Durchmesser der Kreuzbandkonstrukte sind angelehnt an die bisher eingesetzten Kreuzbandtransplantate und beträgt 7 x 0,8 cm. Hiervon werden an den Enden jeweils 2 cm für die Baseballnaht bzw. für die Verankerung im Knochen benötigt, so dass in der Mitte das Kreuzband eine effektive Länge von 3 cm aufweist. Als abschließendes Sterilisationsverfahren erfolgt die Gamma-Bestrahlung um eine Keimfreiheit zu garantieren (siehe Beispiel 3). Die Gariima-Bestrahlung erfolgt vorzugsweise mit Cobalt 60. Das Kreuzbandkonstrukt, gelagert in einem mit Puffer-Lösung gefüllten Behälter (z.B. ein SO ml Reaktionsgefäß), wird in einem Pappkarton oder einer Styroporbox (im weiteren Verlauf Transportbox genannt) gelagert und analog der Gamma-Bestrahlung von Medizinprodukten bestrahlt. Dabei wird der Behälter dann zuerst in einen Alu-Container geladen, bevor er mit einem Pressluftzylinder durch die Bestrahlungszelle geschoben wird. Hier erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform eine Gamma-Bestrahlung mit einer Dosis (Energiedosis) von mindestens 25 kGy. Mit Hilfe eines Dosimeters erfolgt die Messung der absorbierten Energiedosis. Vorteilhafterweise musste die Transportbox während der Gamma-Bestrahlung nicht geöffnet werden. Genauere Prozessdaten, nachdem der Prozess der Bestrahlung erfolgen kann, sind den IAEA Richtlinien (siehe auch„Trends in radiation of health care products" IAEA (International Atomic Energy Agency) 2008, zu entnehmen.

BEISPIEL 3: Sterilisation von Kreuzbandkonstrukte

Nach Herstellung der Kollagefaser-Konstrukte werden diese nochmals mit 70% EtOH sterilisiert, in steriler 0,9% NaCl-Lösung (pH 7,4, 290 mOsm) gelagert und zum Abschluss Gamma bestrahlt (Energiedosis mindestens 28,3 kGy).

BEISPIEL 4: Reißfestigkeit

Ablauf der Reißfestigkeitsbestimmung der Konstrukte

Materialprüfung

Die Reißfestigkeit kann bestimmt werden, indem das Kollagenfaserkonstrukt auf Zug belastet wird. Dazu wird das Kollagenfaserkonstrukt an beiden Enden in eine Materialprafmaschine eingespannt. Während ein Ende festgehalten wird, wird am anderen Ende kontinuierlich gezogen. Dabei wird ausgehend von einer definierten Zugkraft von z.B. 0 N, die Zugkraft kontinuierlich erhöht. Die Zugkraft wird fortlaufend gemessen. Die Zugkraft, bei der das Kollagenfaserkonstrukt bzw. ein Teil des Kollagenfaserkonstruktes abreißt, ist gleich der Reißfestigkeit des Kollagenfaserkonstrukts.

In einem Versuch mit 300 Kollageneinzelfasern wurde eine Reißfestigkeit pro Fläche von 16 N/mm² gemessen, bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von ca. 803 N. BEISPIEL 5: alternative Herstellungsvarianten der Kreuzbandkonstrukte

Alternativ zu der in Beispiel 3 beschriebenen Methode werden die Kreuzbandkonstrukte auf zwei weitere verschiedene Arten hergestellt, die im Folgenden mit„Kreuzbandtyp 1" und , J reuzbandtyp 2" bezeichnet werden:

Um die Reißfestigkeit der Kollagenfaserkonstrukte im Vergleich zu den Konstrukten aus parallel angeordneten Kollageneinzelfasern (siehe Beispiele 1 bis 4) zu erhöhen, wurden modifizierte Konstrukte hergestellt.

Die Reißfestigkeit aus parallel angeordneten Kollageneinzelfasern liegt unterhalb der, basierend auf der verwendeten Anzahl von Kollageneinzelfasern, theoretisch berechneten Reißfestigkeit. Dies begründet sich an der unterschiedlichen Länge und Vorspannung der verwendeten Einzelfasern, d.h. ab einer gewissen Spannung reißen der Reihe nach immer die kürzesten Fasern ab, da diese quasi die Gesamtkraft alleine tragen müssen.

Ein modifiziertes Konstrukt ist deswegen so aufgebaut, dass die anliegende Kraft automatisch über alle Fasern verteilt wird, d.h. ein Längen und/oder Kraftausgleich zwischen den einzelnen Fasern bzw. Substrukturen der Konstrukte erfolgen kann. Die Verteilung der Kraft kann gleichmäßig oder ungleichmäßig geschehen.

Die (Um-) Verteilung der an einer Faser anliegenden Kraft auf die benachbarten Fasern bzw. das Konstrukt als Ganzes kann unterschiedlich erfolgen. Eine flexible Integration der Einzelfasern in das Konstrukt, so dass die Einzelfasern noch eine gewisse Beweglichkeit im Konstrukt besitzen (z.B. Verschieben zum Kräfteausgleich) kann dabei von Vorteil sein, muss aber nicht unbedingt realisiert werden. Konkret werden folgende Möglichkeiten genutzt, die zum Teil auch schon in Experimenten überprüft wurden und zu einer deutlichen Verbesserung der Reißfestigkeit geführt haben (siehe unten):

• Verbinden der Einzelfasern durch mechanische Krafteinwirkung (z.B.

Zusammenpressen, Auffasern und anschließendes Verbinden)

• Verbinden der Einzelfasern durch biologische Reaktion (z.B. ein Zusammenwachsen einzelner Fasern/Stränge)

• Verkleben der Einzelfasern mit einem entsprechenden "Kleber" (z.B. Fibrinkleber)

• Verknoten der Einzelfasern

• Verschlingen/Ineinanderschlingen der Einzelfasem (Beispiele hierzu sind das "Stricken mit einer Strickliesel" bzw. "Stricken", "Häkeln" im Allgemeinen

• Verweben der Einzelfasem

• Verflechten der Einzelfasern

• Verdrehen/Verdrillen der Einzelfasern

Die angegebenen Möglichkeiten können dabei auf Fasern mit gleichem Querschnitt und/oder auf Fasern mit unterschiedlichem Querschnitt angewendet werden, z.B. zum Verbinden einer Faser mit einem Querschnitt größer 0,25 mm² mit einer Faser mit einem Querschnitt kleiner 0,25 mm².

Die angegebenen Möglichkeiten können dabei jeweils auf einzelne Einzelfasern und/oder ein Bündel von Einzelfasern angewendet werden. Sie können auch genutzt werden, um Einzelfasern mit einem Bündel von Einzelfasern zu verbinden.

Darüber hinaus können verschiedene Möglichkeiten miteinander kombiniert und oder nacheinander ausgeführt werden. Ein Beispiel hierfür ist das Herstellen einer langen Faser durch z.B. Verknoten. Diese lange Faser wird anschließend zu einem stabileren Konstrukt verdreht, verflochten, verstrickt, etc. Ein weiteres Beispiel ist die Kombination verdrehter und verflochtener Strange. Insbesondere wurden folgende Möglichkeiten genutzt, die in Experimenten überprüft wurden und zu einer deutlichen Verbesserung der Reißfestigkeit geführt haben. Dabei werden die Kreuzbandkonstrukte auf zwei weitere verschiedene Arten hergestellt, die im Folgenden mit „Typ 1" und„Typ 2" bezeichnet werden:

..Kreuzbandtyp 1": Dabei werden durch Verknoten der einzelnen Kollagenfasern "Fäden" hergestellt. Diese werden anschließend mit einer Strickliesel zu einer "Kollagenkordel" verstrickt (s. Abbildung 4).

Knoten von Kollagenfasern

Für die Herstellung von Kollagenfaden, werden die einzelnen Kollagenfasern mit einem Überhandknoten zusammengeknotet (Abbildung 11).

In einem ersten Schritt 1 werden 2 Kollagenfasern so übereinander gelegt, dass sich ein X ergibt. Im 2. Schritt wird die unten liegende Kollagenfaser (a) über die oberer Kollagenfaser (b) gelegt und Kollagenfaser (a) wieder unter Kollagenfaser (b) durchgezogen. Danach wird im 3. Schritt der Anfang von Kollagenfaser (b) über das Ende von Kollagenfaser (a) und in Schritt 4 das Ende von Kollagenfaser (b) zuerst unter und dann über Kollagenfaser (b) gelegt. Zum Schluss werden in Schritt 5 die Kollagenfasern (a) und (b) vorsichtig in die entgegengesetzte Richtung ziehen. Die Schritte 3-5 können nochmals wiederholt werden, so dass in doppelter Überhandknoten entsteht.

Die Kollagenkordeln können dabei aus einem einzelnen "Kollagenfaden" oder aus mehreren parallel verlaufenden Kollagenfaden hergestellt werden.

Die Kollagenfaden können auch aufgewickelt werden, um die Reißfestigkeit zu erhöhen und dann direkt als Kollagenkonstrukt verwendet werden. Die Kollagenkordeln können ebenfalls aufgewickelt werden, um die Reißfestigkeit zu erhöhen und direkt als Kollagenkonstrukt verwendet zu werden.

Zusätzlich können die Kollagenkordeln verdreht verdrillt werden, wobei die verdrehten/verdrillten Kordeln zum Teil zusätzlich "umgelegt" bzw. "gefaltet" werden, um die Reißfestigkeit weiter zu erhöhen. Beim Verdrehen/Verdrillen können einzelne und/oder mehrere parallel angeordnete Kollagenkordeln verwendet werden. Die Reißfestigkeit des so erzeugten Konstrukts kann durch mehrere hintereinander folgende Verdrehungs-/ Verdrillungsschritte weiter gesteigert werden.

"Kreuzbandtyp 2": Die durch verknoten hergestellten Kollagenfaden werden direkt durch Verdrehen/Verdrillen miteinander verbunden. Zum Teil werden die verdrehten/verdrillten Kollagenfaden anschließend zusätzlich umgelegt gefaltet. Es können wieder einzelne oder parallel angeordnete Kollagenfäden verwendet werden. Die Reißfestigkeit des so erzeugten Konstrukts kann durch mehrere hintereinander folgende Verdrehungs-/V ercirillungsschritte weiter gesteigert werden. Beim Verdrillen der Kollagenfaden wird das eine Ende der Kollagenfaden nach rechts gedreht und das andere Ende nach links gedreht bis ein Widerstand entsteht. Die verdrillten Kollagenfaden können„dann umgelegt/gefaltet/halbiert werden. Hierbei verdrehen sich die beiden umgelegten Kollagenfadenstränge miteinander.

Mit beiden Varianten („Kreuzbandtyp 1" und„Kreuzbandtyp 2") können zur Zeit Konstrukte mit Reißfestigkeiten pro Quadratmillimeter von bis zu 60 N/mm² erzeugt werden Für ein Kreuzbandkonstrukt mit einem Durchmesser von 8 mm, also einem Querschnitt von ca. 50 mm² ergibt sich damit eine Reißfestigkeit von bis zu 3000 N.

Insgesamt können also in Abhängigkeit vom Durchmesser Kreuzbandkonstrukte mit verschiedenen Reißfestigkeit hergestellt werden, z.B. Reißfestigkeit größer 500 N, 500 bis 1000 N, 1000 bis 2000 N, 2000 bis 3000 N, größer 3000 N.

Bei den Kollagenfaserkonstrukten wurden unterschiedliche Reißfestigkeiten pro Fläche gemessen:

Kreuzbandkonstrukt 0": (parallele Einzelfasern)

''Kreuzbandkonstrukt 1" (Kollagenfaden)

31 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 1557 N. "Kreuzbandkonstrukt 1" (Kollagenfaden aufgewickelt)

28 N/mm², bei einem Durchmesser des Konstrukts von 8 mm ergibt dies eine Reißfestigkeit von 1406 N.

"Kreuzbandkonstrukt 1" (Kollagenkordel)

"Kreuzbandkonstrukt 2" (Kollagenfaden verdrillt)

"Kreuzbandkonstrukt 3" (Kollagenfaden geflochten)

"Kreuzbandkonstrukt 4" (verzweigtes Kollagenfaserkonstrukt)

Teilstränge abhängig von Ausführungsform, siehe oben.

BEISPIEL 6: Besiedelung des Kreuzbandkonstrukts mit Zellen nach der

Transplantation

Nach der Implantation (Abbildung 3) bei einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes soll das Kreuzbandkonstrukt von Fibroblasten und epithelialen Zellen besiedelt werden. Hierbei lagern sich verschiedene Zellen (v.a. Fibroblasten) an das Implantat an, proliferieren, migrieren und bilden eine ligamentäre Matrix aus. Des Weiteren wandern Endothelzellen ein die zur Vaskularisierung führen.

BEISPIEL 7: in vivo Tierstudie: Minipig-Implantate

7.1 Herstellung der Kollagenfaserkonstrukte für die Implantation Für die im nachfolgend beschriebene Implantation wurden zunächst wie voran beschrieben Kollagenfaserkonstrukte aus Kollagenfasern hergestellt, die durch Knoten zu einem Kollagenfaden verbunden und anschließend zu einer Kollagenkordel verstrickt wurden (Kreuzbandtyp 1, der zusätzlich zu einer Kollagenkordel verstrickt wurde).

Die Kordeln wurden anschließend mehrfach aufgewickelt und abschließend verdrillt (Kreuzbandtyp 2). Die Anzahl der Wicklungen variiert mit der Dicke der verwendeten Kollagenfasern und wird so gewählt, dass der gewünschte Durchmesser des Kollagenfaserkonstrukts in etwa erreicht wird. Der genaue Durchmesser wird durch das abschließende Verdrillen erreicht. Dabei werden 2 bis 20 Umdrehungen verwendet, je nach Bedarf und verwendeten Fasern, da beim Verdrillen darauf geachtet werden muss, die Kollagenfasem nicht zu stark zu komprimieren, da sonst das enthaltene Wasser herausgedrückt wird und die Fasern dann spröde werden. Dementsprechend werden die Vorspannung beim Verdrillen und die Anzahl der Umdrehungen manuell so gewählt, dass gerade keine bzw. nur wenig Flüssigkeit aus den Fasern austritt.

Die Kreuzband-Implantate wurden für den Einsatz in einer Minipig-Tierstudie hergestellt und haben folgende Abmessungen: Länge 3,9 - 4,1 cm, Durchmesser von 3,0 - 3,2 mm im nicht voll belastetem Zustand. Die Anzahl der Wicklungen bei der Herstellung hängt von der Dicke der einzelnen Fasern ab, die wiederum von Rattenschwanz zu Rattenschwanz variiert. Meist wurden 13 _^ 17 Wicklungen für den gewünschten Durchmesser verwendet.

Die Reißfestigkeit dieser Kreuzband-Implantate vor der Implantation variiert je nach verwendetem Ausgangsmaterial und liegt im Bereich von 200 bis 400 N. Daraus ergibt sich eine Reißfestigkeit pro Fläche von 25 bis 57 N/mm². Für ein Kreuzband-Implantat mit 8 mm Durchmesser, wie es für den Einsatz beim Menschen bevorzugt hergestellt werden soll, ergibt sich damit eine Reißfestigkeit von 1250 bis 2844 N.

7.2 Implantation der Kreuband-Implantate

Im Folgenden ist die Operationstechnik beschrieben, mit der die Implantate beim Minipig implantiert wurden. Die Kreuzbandkonstrukte werden durch Bohrungen in Femur und Tibia geführt z.B. mit einem Endobutton/Suture Button oder Stahlstift (Kreuzbandanker) befestigt. Bei den Minipigs wurden sog. Surgical Loops (Gewebebänder) verwendet, um die Kollagenfaserkonstrukte mit den Suture Buttons (bei der Implantation der Kreuzbandkonstrukte im inipig wurden Suture Buttons von Arthrex verwendet) an beiden Seiten zu verbinden. Dabei kann eine Feinabstimmung der Gesamtlänge Anker/Button - Surgical Loop - Konstrukt - Surgical Loop - Anker/Button durch die Wahl der passenden Länge der Surgical Loops vorgenommen werden. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass jeweils ein ausreichend langes Stück des KoUagenkonstrukts in den Knochenkanälen (Femur und Tibia) steckt, um ein Einwachsen der Konstrukte in den Knochen zu ermöglichen. Passend sind hier z.B. 1,5 bis 4 cm auf jeder Seite beim Menschen und 1,0 bis 2,5 cm beim Minipig.

7.3 Ergebnisse der in vivo Tierstudie nach etwa 6 Monaten

7.3.1 Postoperativer phänotypischer Zustand der Tiere

Sechs Wochen nach Implantation belasten die Tiere das operierte Knie wieder vollständig und zeigen nur noch ein geringes oder sogar gar kein Hinken bzw. Lahmen mehr. Direkt nach der Implantation schonen die Tiere das operierte Bein. Sie belasten es nur z.B. bei Fluchtreflex, dann jedoch sofort vollständig, wobei bei einzelnen Tieren dabei ein Lahmen oder Humpeln zu erkennen ist. Das äußere Erscheinungsbild aller operierten Tiere war unauffällig. Es traten innerhalb der ersten 6 Monate nach Implantation im Bereich der Kreuzbandkonstrukte weder Infektionen noch Entzündungen auf. Die Tiere zeigten alle eine gute Wundheilung, waren aktiv und fraßen wie üblich. Eine Schwellung des operierten Knies war, wenn überhaupt, nur in den ersten Tagen nach der Operation zu erkennen.

Nach etwa 6 Monaten nach der Implantation wurden die Tiere entweder, wie im Folgenden beschrieben, biomechanisch untersucht (siehe 7.3.3), oder die Implantate wurden histologisch aufgearbeitet und ausgewertet (siehe 7.3.2).

7.3.2 Histologische Untersuchung der Implantate

Histologische Untersuchungen zeigen ein Einwandern von Zellen (z.B. Fibroblasten) in das Implantat und die Bildung von Blutgefäßen. Damit kann auf die Entstehung einer bandartigen Gewebestruktur geschlossen werden (Ligamentisierung). Sechs Monate nach der Implantation haben sich die Implantate zu ligamentähnlichen Konstrukten entwickelt.

7.3.3 Biomechanische Untersuchung

Bei den biomechanisch untersuchten Tieren lag die Reißfestigkeit der Kollagenkonstrukte im Bereich der initialen Reißfestigkeit der Konstrukte (vor Implantation). Die gemessene Reißfestigkeit lag 6 Monate nach Implantation im Bereich von 222 bis 385 N. Die Reißfestigkeit konnte damit fast komplett erhalten (> 96%) bzw. sogar noch gesteigert werden (+11%). Daraus ergibt sich eine Reißfestigkeit pro Fläche von 27,6 bis 54,5 N/mm² bezogen auf den ursprünglich eingesetzten Durchmesser von 3,0 bis 3,2 mm. Für ein Kreuzband- Implantat mit 8 mm Durchmesser, wie es bevorzugt für den Einsatz beim Menschen hergestellt werden soll, ergibt sich damit eine Reißfestigkeit von 1388 bis 2738 N.

7.3.4 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse Die voran beschriebene Tierstudie zeigt u.a. folgende Vorteile:

Alle Tiere der voran beschriebenen Tierstudie weisen nach 6 Monaten einen intakten "Kreuzbandersatz" auf.

Keines der Tiere zeigte eine Entzündungsreaktion. Alle Konstrukte zeigen eine gute bis sehr gute Einheilung. Im Gegensatz dazu traten Entzündungsreaktionen bei den im Stand der Technik beschriebenen Konstrukten (Chvapil et al., (1993); siehe Einleitung) auf, bei denen die Kollagenfasern mit Crosslinkern zur Steigerung der mechanischen Stabilität behandelt wurden.

Wie voran beschrieben, lag die Reißfestigkeit der Kollagenkonstrukte im Bereich der initialen Reißfestigkeit der Konstrukte vor Implantation bzw. konnte sogar gesteigert werden. Damit zeichnen sich die hierin beschriebenen Konstrukte im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen (Chvapil et al., (1993); siehe Einleitung) durch eine gleichbleibende Reißfestigkeit und ein sehr gutes Einheilungspotential aus. Somit ist es mit den hierin beschriebenen Konstrukten auch möglich, einen Kreuzbandersatz aus reinen Kollagenfasern zu realisieren, während dies in der Publikation von Chvapil et al., (1993) ausgeschlossen wird. Dort wird die zusätzliche Verwendung von synthetischen Fasern zu den Kollagenfasern für die mechanische Stabilität als notwendig erachtet. Dies ist bei den hierin beschriebenen Konstrukten nicht notwendig. Hier ist das Kollagenkonstrukt alleine ausreichend.

Die hier beschriebenen und eingesetzten Konstrukte werden gut vom Körper der Versuchstiere angenommen und zudem konnte, wie voran beschrieben, eine Ligamentisierung beobachtet werden (makroskopische Beobachtung). Im Gegensatz dazu wurden die von Chvapil et al., (1993) eingesetzten, stark aufgereinigten und vernetzten Konstrukte kaum vom Körper angenommen und ergaben eine schlechte Einheilung.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Kollagenfaserkonstrukt aus Kollageneinzelfasern, das mit Alkohol und/oder über Bestrahlung sterilisiert und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasern aus kollagenhaltigem Gewebe aus Säugern isoliert sind. 2. Kollagenfaserkonstrukt nach Anspruch 1, wobei das kollagenhaltige Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert ist. 3. Kollagenfaserkonstrukt nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kollagenfaserkonstrukt ein Kreuzbandkonstrukt ist. 4. Kollagenfaserkonstrukt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kollageneinzelfaser mit 60% Ethanol sterilisiert ist. 5. Kollagenfaserkonstrukt (Kreuzbandtyp„1") nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehrere Kollageneinzelfasern zu einem Kollagenfaden verknotet sind. 6. Kollagenfaserkonstrukt nach Anspruch 5, wobei ein und oder mehrere Kollagenfäden zu einer Kollagenkordel verstrickt sind. 7. Kollagenfaserkonstrukt nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Kollagenkordel oder ein oder mehrere Kollagenfäden verdrillt (Kreuzbandtyp„2") und/oder aufgewickelt sind. 8. Kollagenfaserkonstrukt nach Anspruch 7, wobei die verdrillte und/oder aufgewickelte Kollagenkordel oder die verdrillten und/oder aufgewickelten Kollagenfäden umgelegt sind. 9. Kollagenfaserkonstrukt (Kreuzbandtyp„3") nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein und/oder mehrere Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln verflochten sind.

10. Kollagenfaserkonstrukt (Kreuzbandtyp„4", double bündle) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Kollagenfaserkonstrukt verzweigt aufgebaut ist.

11. Kollagenfaserkonstrukt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Kollagenfaserkonstrukt mit Gamma-Strahlung sterilisiert ist.

12. Kollagenfaserkonstrukt nach einem der Anspräche 1 bis 11, wobei das Kreuzbandkonstrakt ein vorderes und/oder hinteres Kreuzband ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts aus Kollageneinzelfasem, das mit Alkohol und/oder über Bestrahlung sterilisiert ist und nicht mit Zellen besetzt ist, wobei die Kollageneinzelfasem aus kollagenhaltigem Gewebe aus Säugern isoliert werden.

14. Verfahren nach Ansprach 13, wobei das kollagenhaltige Gewebe aus Rattenschwänzen isoliert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Kollagenfaserkonstrukt ein Kreuzbandkonstrukt ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Kollagenfaserkonstrukts nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Isolation und Sterilisation der Kollageneinzelfasem und die Herstellung der Kollagenfaserkonstrukte optional die Schritte umfasst:

(a) Isolieren von kollagenhaltigen Gewebe;

(b) Herausziehen einzelner und/oder mehrerer Kollagencinzelfasern aus dem kollagenhaltigen Gewebe;

(c) Inkubation der Kollagencinzelfasern in einer isotonen/isoosmolaren Lösung;

(d) Sterilisieren der Kollageneinzelfasem in Alkohol;

(e) optional Wiederholung der Wasch- und Sterilisationsschritte nach Punkten (c) und (d);

(f) Sterilisieren des Kollagenfaserkonstrukts in Alkohol: und

(g) Sterilisierung des Kollagenfaserkonstrukts durch Bestrahlung. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Isolierung von kollagenhaltigem Gewebe einzelne und/oder mehrere der Schritte umfasst:

(a) Waschen der Rattenschwänze mit einer isotonen/isoosmolaren Lösung;

(b) Sterilisieren der Rattenschwänze mit Alkohol;

(c) Häuten der Schwänze; und

(d) Waschen der gehäuteten Schwänze mit einer sterilen isotonen/isoosmolaren Lösung. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei einzelne und/oder mehrere Kollageneinzelfasern zu einem Kollagenfaden verknotet werden (Kreuzbandtyp„1"). Verfahren nach Anspruch 18, wobei einzelne und/oder mehrere Kollagenfäden zu einer Kollagenkordel verstrickt werden. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Kollagenkordel oder ein oder mehrere Kollagenfäden verdrillt (Kreuzbandtyp„2") und/oder aufgewickelt sind. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die verdrillte und/oder aufgewickelte Kollagenkordel oder die verdrillten und/oder aufgewickelten Kollagenfäden umgelegt sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei ein und/oder mehrere Kollagenfäden und/oder Kollagenkordeln verflochten werden (Kreuzbandtyp„3"). Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei das Kollagenfaserkonstrukt verzweigt aufgebaut wird (Kreuzbandtyp„4", double bündle). Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei das Kollagenfaserkonstrukt mit Gamma-Strahlung bestrahlt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 24, wobei die Inkubations- und Waschschritte vorzugsweise mit isotoner/isoosmolarer Waschlösung erfolgen.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 25, wobei die Sterilisierungsschritte vorzugsweise in 60% EtOH erfolgen.

27. KoUagenfaserkonstrukt herstellbar oder hergestellt nach einem der Verfahren nach Ansprüche 13 bis 26.

28. KoUagenfaserkonstrukt nach Anspruch 27, wobei das KoUagenfaserkonstrukt ein Kreuzbandkonstrukt ist.

29. Kollagenfaserkonstrukt nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 27 oder 28 zur

Verwendung bei der Behandlung orthopädischer Erkrankungen und/oder als

Xenoimplantat.

30. KoUagenfaserkonstrukt nach Anspruch 29, wobei die orthopädische Erkrankung eine Kreuzbandruptur, eine Achillessehnenruptur, eine Verletzung und/oder Degeneration

Außenbänder am Knie oder am Sprunggelenk (Knöchel) oder eine Verletzung/Ruptur oder Degeneration des Medialen Patellofemoralen Ligaments (MPFL) ist.