Zellfreie Implantate: die Matrix, die dem Knorpel beim Nachwachsen hilft
Zellfreie Implantate sind winzige Membranen oder Gele, die in einen Knorpeldefekt eingesetzt werden. Sie enthalten selbst keine Zellen, sondern bilden ein Gerüst, in dem sich körpereigenes Reparaturgewebe bilden kann. In Kombination mit der Knochenmarkstimulation sind sie deren matrixgestützte Weiterentwicklung, und liefern ein etwas besseres Gewebe. Diese Seite erklärt das Prinzip und ordnet sachlich ein, für welche Defekte es taugt.
Woher das Verfahren kommt
Die ersten Matrizen entstanden als Hilfsmittel für die Knorpelzelltransplantation: Eine dünne, körperverträgliche Membran deckte die eingebrachten Knorpelzellen ab, bequemer und schonender als der früher nötige körpereigene Gewebelappen. Die erste solche Membran war eine biphasische Kollagen-I/III-Matrix, die ab 1998 zunächst genau diese Abdeckfunktion übernahm.
Daraus entstand eine naheliegende Idee: Wenn die Membran ohnehin den Defekt abdeckt, kann sie auch die bei der Knochenmarkstimulation freigesetzten Zellen im Defekt festhalten, statt sie im Blutgerinnsel verloren gehen zu lassen. Dieses Prinzip wird seit etwa 2003 klinisch genutzt.
Fachlich wird das Prinzip, Knochenmarkstimulation plus abdeckende Matrix, als matrixaugmentierte Knochenmarkstimulation (mBMS) bezeichnet, bekannt ist es auch unter dem markenrechtlich geschützten Begriff AMIC® (autologe matrix-induzierte Chondrogenese). Seit den 2000er-Jahren gibt es eine ganze Reihe verschiedener Matrices aus unterschiedlichen Materialien und von verschiedenen Herstellern (Übersicht siehe unten).
Das Behandlungsprinzip: worum es geht
Der Grundgedanke lässt sich in einem Satz sagen: Für ein gutes, knorpelähnliches Reparaturgewebe braucht man Zellen, und eine Matrix hilft, sie am richtigen Ort zu halten. Daraus ergeben sich zwei Situationen:
Bei kleinen Defekten genügt eine Knochenmarkstimulation allein (nach Einschätzung der QKG bis etwa 1 cm², nach den Leitlinien bis 2 cm²). Ab etwa 1 cm² sollte zusätzlich eine Matrix eingesetzt werden, die die einströmenden Zellen im Defekt hält.
Wichtig: Die Matrix wird nie allein verwendet. Sie benötigt immer eine Zellquelle, dafür steht der Begriff mBMS+: die Zellen stammen aus einer Knochenmarkstimulation oder aus Minced Cartilage. So entsteht ein höherwertigeres Gewebe als bei der reinen Knochenmarkstimulation, wenn auch kein vollständig normaler Gelenkknorpel.
Kurz gesagt: Was es ist
Zellfreie Implantate sind zellfreie Gerüste (Membranen oder Gele), die in den Defekt eingesetzt werden. Kleine Defekte werden mit einer Knochenmarkstimulation allein versorgt; ab etwa 1 cm² kommt eine Matrix dazu. Die Matrix wird nie allein verwendet, sie braucht immer eine Zellquelle (Knochenmarkstimulation oder Minced Cartilage; mBMS/AMIC bzw. mBMS+). Das Reparaturgewebe ist besser als bei der reinen Knochenmarkstimulation, aber kein echter Gelenkknorpel.
+ Für medizinisch Interessierte: Technik und Materialien
- Nach Standard-Defektpräparation und, bei größeren Defekten, Knochenmarkstimulation wird die Matrix defektgenau zugeschnitten und fixiert (eingeklebt mit Fibrinkleber oder eingenäht); ein Teil der Matrizen ist auch arthroskopisch implantierbar.
- Als Trägermaterialien haben sich Kollagen (Typ I und I/III), Hyaluronsäure sowie synthetische Vliese und Hydrogele über lange Zeiträume bewährt; es gibt feste und gelartige Formen.
- Einsetzbar für nahezu alle chondralen und osteochondralen Defekte bis etwa 6–8 mm Tiefe.
- Zunehmend wird die subchondrale Lamelle im Defekt nicht mehr zwingend durchbrochen: Alternativ kann die Knochenmarkstimulation in der Notch (interkondyläre Grube) erfolgen, sodass die tragende Knochenlamelle im Defekt geschont wird. [7]
- Vorgehen bei Fixation, Präparation des subchondralen Knochens und Lagerung der Produkte ist bislang uneinheitlich, ein Grund für die heterogene Datenlage.
+ Für medizinisch Interessierte: Vor- und Nachteile
Vorteile:
- der reinen Knochenmarkstimulation histologisch und klinisch überlegen
- meist einzeitig, teils arthroskopisch durchführbar
- breit einsetzbar (chondrale und osteochondrale Defekte 6-8 mm tief)
- geringere Rate an intraläsionalen Osteophyten als die reine Mikrofrakturierung
Nachteile:
- die Matrix wird nie allein eingesetzt; sie benötigt immer eine Zellquelle (Knochenmarkstimulation oder Minced Cartilage, mBMS+)
- kombiniert man mit Mikro-/Nanofrakturierung, bleibt die Traumatisierung des subchondralen Knochens (Osteophyten bei größeren Defekten in bis zu ~30 %)
- heterogene Materialien und uneinheitliches Vorgehen erschweren den Studienvergleich
- relevante Materialkosten
+ Für medizinisch Interessierte: Indikationen und Kontraindikationen
- Aktuelle Indikation vor allem für Defekte von 1–4,5 cm² (DGOU 2022).
- Kleine Defekte: Knochenmarkstimulation allein (QKG bis ~1 cm², Leitlinien bis 2 cm²). Ab ~1 cm² zusätzlich eine Matrix, die aber nie allein verwendet wird: Sie benötigt immer eine Zellquelle (Knochenmarkstimulation oder Minced Cartilage, mBMS+).
- Wie bei allen knorpelregenerativen Verfahren verschlechtert eine Arthrose > Grad 2 nach Kellgren und Lawrence das Ergebnis deutlich; ebenso können Alter, Ursache und Defektgröße das Resultat beeinflussen.
- Allgemeine Kontraindikationen wie bei der Knochenmarkstimulation (fortgeschrittene Arthrose, unkorrigierte Achsfehlstellung/Instabilität, entzündliche Gelenkerkrankung) sowie eine vorangegangene Radiosynoviorthese (RSV).
+ Für medizinisch Interessierte: Ergebnisse und Studienlage
- Für die matrixaugmentierte Knochenmarkstimulation (AMIC) liegen inzwischen Langzeitdaten vor; ein aktueller randomisierter Vergleich belegt die Überlegenheit gegenüber der reinen Mikrofrakturierung über 10 Jahre (Patientenzufriedenheit ~75–87 %). [1, 5, 8, 11]
- Das Evidenzniveau ist gemischt: neben randomisierten Studien (u. a. mit 10-Jahres-Daten) überwiegen Fallserien, und die Materialien sind heterogen. [1, 2]
- Auch größere Defekte (2–8 cm²) scheinen zu profitieren, jedoch mit einer Osteophytenrate um ~30 %.
- Gute Ergebnisse auch bei älteren Patientinnen und Patienten (50–69 Jahre), vergleichbar mit unter 50-Jährigen. [9]
- Auch bei retropatellaren Defekten anhaltende klinische Besserung über 5 Jahre (MRT-korreliert). [10]
- In einer direkten Vergleichsstudie schnitt die matrixaugmentierte Knochenmarkstimulation besser ab als die Implantation zerkleinerten Eigenknorpels (Minced Cartilage). [12]
- Für mehrere Matrixtypen gibt es vielversprechende 5-Jahres-Ergebnisse. Die längsten und umfangreichsten Nachbeobachtungen liegen für die kollagenbasierte Matrix vor [1, 3]; auch für Hyaluronsäure-basierte Matrices (jeweils mit Knochenmark-Konzentrat) sind inzwischen Langzeitdaten über 10 bis 14 Jahre publiziert, am Knie [13] und am Sprunggelenk [14].
- Als Zukunftsentwicklung gelten zellfreie Implantate aus dem 3D-Druck, die den zonalen Aufbau des Knorpels nachbilden sollen. [4]
Verfügbare Matrizes im Überblick
Seit den 2000er-Jahren ist eine Reihe verschiedener zellfreier Matrices verfügbar, die sich in Trägermaterial, Form und Herstellung unterscheiden.
Die folgende Übersicht listet die in Deutschland verfügbaren zellfreien Matrizes, geordnet nach Umfang und Qualität der klinischen Evidenz.
| Produkt | Hersteller | Trägermaterial | Evidenz |
|---|---|---|---|
| Chondro-Gide® | Geistlich | Kollagen I/III | Höchste, RCT mit 10-Jahres-Daten, umfangreichste Literatur |
| Hyalofast® | Anika | Hyaluronsäure (HYAFF) | Studien bis 10–14 Jahre (mit Knochenmark-Konzentrat), Knie und Sprunggelenk |
| BST-CarGel® | Smith+Nephew | Chitosan-Lösung | RCT gegen Mikrofrakturierung |
| Chondrotissue® | BioTissue | PGA-Vlies + Hyaluronsäure | 5-Jahres-Fallserien |
| CaReS-1S® | Arthro Kinetics | Kollagen I | Mittelfristige Daten |
| Cartimaix®, Chondrofiller®, Coltrix®, Novocart Basic®, MaioRegen® | Matricel, Meidrix, Innotec, TETEC, Fin-Ceramica | Kollagen/Hydrogel u. a.; MaioRegen® 3-schichtig (chondrale bzw. osteochondrale Variante) | Begrenzt / überwiegend experimentell |
Die Reihenfolge richtet sich nach der verfügbaren klinischen Evidenz und ersetzt keine Einzelfallentscheidung. Die Marktverfügbarkeit kann sich ändern (Stand 2026).
Nachbehandlung
Die Nachbehandlung entspricht der anderer knorpelregenerativer Verfahren, Entlastung und kontinuierliche passive Bewegung, abgestuft nach Größe und Lage des Defekts. Einzelheiten und die Phasen der Gewebereifung stehen unter Nachbehandlung & Reha. Ergänzend gilt: Die QKG empfiehlt, abweichend vom klassischen, langen Entlastungsschema, eine phasenadaptierte, möglichst frühe Vollbelastung; das phasengerechte Vorgehen und die Begründung stehen im Kapitel Nachbehandlung & Reha.
Ob und welche Matrix im Einzelfall infrage kommt, entscheidet Ihre behandelnde Ärztin oder Ihr behandelnder Arzt nach Untersuchung, Bildgebung und Abwägung der Begleitfaktoren. Diese Seite ersetzt keine ärztliche Beratung.
Evidenz-Ampel: für kleine bis mittlere Defekte (1–4,5 cm²) etabliert und der reinen Knochenmarkstimulation überlegen, belastbare Langzeitdaten vor allem für die kollagenbasierte AMIC, sonst überwiegend niedriggradige Evidenz
Das Wichtigste auf einen Blick
Zellfreie Implantate sind die matrixgestützte Weiterentwicklung der Knochenmarkstimulation. Sie liefern ein besseres Reparaturgewebe als die reine Mikro-/Nanofrakturierung und sind für kleine bis mittlere Defekte eine gut brauchbare Option, am besten belegt für die kollagenbasierte Variante mit Langzeitdaten.
Die QKG ordnet den Einsatz nach Defektgröße: Bei Defekten bis etwa 1 cm² genügt eine alleinige Knochenmarkstimulation, bevorzugt die schonendere Nanofrakturierung (die Mikrofrakturierung sollte verlassen werden). Ab etwa 1 cm² bis 4,5 cm² kommt zusätzlich eine Matrix zum Einsatz, immer zusammen mit einer Zellquelle (Knochenmarkstimulation oder Minced Cartilage), die Matrix wird nie allein verwendet. Defekte über 4 cm² gehören zur Knorpelzelltransplantation (mACT).
Gut vorbereitet in die Operation: Wie Sie sich optimal auf Ihren bevorstehenden Eingriff vorbereiten, erfahren Sie unter Bewegung und Krafttraining und Ernährung rund um die Operation. Warum sich ein gelenkerhaltendes Vorgehen lohnt, lesen Sie unter Warum sich Gelenkerhalt lohnt.
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Weiterlesen
- Mikro- und Nanofrakturierung →Die Basistechnik hinter dem Verfahren.
- Minced Cartilage →Eigenknorpel statt zellfreier Matrix.
- Knorpelzelltransplantation (mACT) →Der zellbasierte Weg für größere Defekte.
- Zurück zur Übersicht: Operative Therapie →
+ Quellen
- Andriolo L, Reategui D, Di Martino A, Kon E, Filardo G, et al. Cell-free scaffolds in cartilage knee surgery: a systematic review and meta-analysis of clinical evidence. Cartilage. 2021;12(3):277–292. doi:10.1177/1947603519852406.
- Filardo G, Kon E, et al. Scaffolds for knee chondral and osteochondral defects: indications for different clinical scenarios. A consensus statement. Cartilage. 2020. doi:10.1177/1947603519894729.
- Pot MW, IntHout J, et al. Improved cartilage regeneration by implantation of acellular biomaterials after bone marrow stimulation: a systematic review and meta-analysis of animal studies. PeerJ. 2016;4:e2243. doi:10.7717/peerj.2243.
- Debieux P, Mameri ES, Medina G, Wong KL, Keleka CC, et al. Acellular scaffolds, cellular therapy and next generation approaches for knee cartilage repair. J Cartilage Joint Preserv. 2024;4:100180. doi:10.1016/j.jcjp.2024.100180.
- Kon E, Filardo G, Perdisa F, Venieri G, Marcacci M. Clinical results of multilayered biomaterials for osteochondral regeneration. J Exp Orthop. 2014;1:10.
- Niemeyer P, Becher C, Brucker PU, Buhs M, Fickert S, Gelse K, Günther D, Kaelin R, Kreuz P, Lützner J, Nehrer S, Madry H, Marlovits S, Mehl J, Ott H, Pietschmann M, Spahn G, Tischer T, et al. Stellenwert der matrixaugmentierten Knochenmarkstimulation in der Behandlung von Knorpelschäden des Kniegelenks: Konsensusempfehlungen der AG Klinische Geweberegeneration der DGOU. Z Orthop Unfall. 2018. doi:10.1055/a-0591-6457.
- Zinser W, Obwegeser F, Albrecht C, et al. Empfehlungen des Expertenkreis Gelenkserhalt und Knorpelregeneration Österreich zur Behandlung von Knorpelschäden am Kniegelenk (in Kooperation mit ÖGOuT und der QKG). 2025. Übersicht mit Tabelle: qkg-gesellschaft.de/artikel/empfehlungen-des-expertenkreis-gelenkserhalt-und-knorpelregeneration-oesterreich-zur-behandlung-von-knorpelschaeden-am-kniegelenk-2025/., Von der QKG mitgetragene Empfehlung; hohe Evidenz nur für die kollagenbasierte Erstanbieter-Matrix (Kollagen I/III), Notch-Stimulation als Alternative.
- Volz M, Schaumburger J, Gellißen J, Grifka J, Anders S. A randomized controlled trial demonstrating sustained benefit of autologous matrix-induced chondrogenesis (AMIC) over microfracture: 10-year follow-up. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2024. doi:10.1007/s00590-024-03948-0.
- Gille J, Reiss E, Anders S, et al. Patients aged 50 to 69 years show comparable outcomes with those aged under 50 years following autologous matrix-induced chondrogenesis for the repair of focal chondral defects in the knee. Bone Joint J. 2025;107-B(10):1020–1027.
- Joshi Jubert N, Reverté Vinaixa M, Portas Torres I, et al. AMIC achieves sustained clinical improvement in isolated patellar cartilage defects over 5 years, correlating with MRI. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2024. doi:10.1002/ksa.12518.
- Ong JJS, Tan SF, Kurien T. A systematic review on autologous matrix-induced chondrogenesis (AMIC) for chondral knee defects. The Knee. 2024;51:102–113.
- Behrendt P, Eggeling L, Lindner A, et al. Autologous matrix-induced chondrogenesis provides better outcomes in comparison to autologous minced cartilage implantation in the repair of knee chondral defects. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2024. doi:10.1002/ksa.12387.
- Whyte GP, Bizzoco L, Gobbi A. One-Step Cartilage Repair of Full-Thickness Knee Chondral Lesions Using a Hyaluronic Acid-Based Scaffold Embedded With Bone Marrow Aspirate Concentrate: Long-term Outcomes After Mean Follow-up Duration of 14 Years. Am J Sports Med. 2024;52(14):3561–3568. (Hyaluronsäure-Matrix mit BMAC, 14-Jahres-Daten am Knie; kleine Einarm-Kohorte.)
- Vannini F, Berveglieri L, Boffa A, et al. Hyaluronic scaffold transplantation with bone marrow concentrate for the treatment of osteochondral lesions of the talus: durable results up to a minimum of 10 years. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023. doi:10.1007/s00167-023-07490-0. (101 Patienten, OLT, Hyaluronsäure-Matrix mit BMAC, ≥10 Jahre.)
+ Autor & fachliche Prüfung
Autor
Dr./Univ. Libre de Bruxelles Heino Kniffler
Facharzt für Orthopädie und Unfallchirurgie
Mitglied der QKG (Gesellschaft für Knorpelregeneration & Gelenkerhalt)
Fachlich gegengelesen von
Dr. med. Klaus Ruhnau
Facharzt für Orthopädie und Chirurgie
Mitglied der QKG (Gesellschaft für Knorpelregeneration & Gelenkerhalt)
Zuletzt geprüft: Juli 2026 · Nächste Prüfung: Juli 2028