Biologische Reaktionen auf Kalziumphosphatkeramik-Implantationen

Jm, Rueger; Linhart, Wolfgang E.; Sommerfeldt, D. W.

doi:10.1007/s001320050206

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“…This second option is, in fact, the role played by calcium phosphate and constitutes materials that show the closet similarity to the mineral component of bone [14]. The greatest success in bone grafting has been achieved with autogenous bone (gold standard), which fulfills all essential physicochemical and biological properties needed in a bone graft material, despite its inherent limitations in availability and postoperative pain at donor sites [6, 8, 10, 11, 13, 18–20]. …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Physicochemical Characteristics of Bone Substitutes Used in Oral Surgery in Comparison to Autogenous Bone

Berbéri

Samarani

Nader

et al. 2014

BioMed Research International

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Bone substitutes used in oral surgery include allografts, xenografts, and synthetic materials that are frequently used to compensate bone loss or to reinforce repaired bone, but little is currently known about their physicochemical characteristics. The aim of this study was to evaluate a number of physical and chemical properties in a variety of granulated mineral-based biomaterials used in dentistry and to compare them with those of autogenous bone. Autogenous bone and eight commercial biomaterials of human, bovine, and synthetic origins were studied by high-resolution X-ray diffraction, atomic absorption spectrometry, and laser diffraction to determine their chemical composition, calcium release concentration, crystallinity, and granulation size. The highest calcium release concentration was 24. 94 mg/g for Puros and the lowest one was 2.83 mg/g for Ingenios β-TCP compared to 20.15 mg/g for natural bone. The range of particles sizes, in terms of median size D50, varied between 1.32 μm for BioOss and 902.41 μm for OsteoSponge, compared to 282.1 μm for natural bone. All samples displayed a similar hexagonal shape as bone, except Ingenios β-TCP, Macrobone, and OsteoSponge, which showed rhomboid and triclinic shapes, respectively. Commercial bone substitutes significantly differ in terms of calcium concentration, particle size, and crystallinity, which may affect their in vivo performance.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Physicochemical Characteristics of Bone Substitutes Used in Oral Surgery in Comparison to Autogenous Bone

Berbéri

Samarani

Nader

et al. 2014

BioMed Research International

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“…Synthetisches HA bildet einen dichten knöchernen Verbund, bei dem die Partikel unverändert und reaktionslos eingemauert sind. Entsprechend den Untersuchungen von Schepers et al (1991) und Rueger et al (1998) waren keine Hinweise auf Resorptionen zu finden [47,48]. α α-TCP wird ebenfalls von dem neu gebildeten Knochen eingeschlossen.…”

Section: Vergleich Der Verschiedenen Trägermaterialienunclassified

Extrahiertes Xenogenes Knochenkollagen (EXKK) Neues Knochenersatzmaterial mit besonderer Eignung als Träger für induktive Proteine

Würzler¹,

Käding²,

Kübler³

et al. 2004

BIOmaterialien

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EinleitungKnochenersatz insbesondere Knochenersatzmaterialien haben eine relativ lange und häufig sehr wechselvolle Historie. Bereits Ende des 19. Jahrhunderts wurde Elfenbein unter der Vermutung, dass es in vivo degradiert und durch eigenen Knochen ersetzt wird, als xenogenes Material verwandt [1]. In der Folgezeit wurde eine Vielzahl alloplastischer Stoffe für die Auffüllung knöcherner Defekte eingesetzt und eine nicht mehr überschaubare Anzahl von Arbeiten über die mehr oder weniger erfolgreiche Anwendung von z. B. Gips, Tri-und Tetrakalziumphosphat, Magnesium, Chitosan, Straußeneierschalen und unterschiedlichen Präparationsfor-men von xenogenem bzw. allogenem Knochen publiziert. Als einziges wirklich sicheres Verfahren hat sich seit den ersten Beschreibungen durch von Walter (1821), Sykoff (1900) und Albee (1911) das freie autologe Knochentransplantat mit oder ohne mikrochirurgische Revaskularisierung bewährt [2, 3]. Bereits 1917 fanden sich Hinweise in der Literatur auf die Fähigkeit des Körpers, auf entsprechende Stimuli mit einer Knochenbildung auch außerhalb des Skelettsystems zu reagieren [4, 5, 6]. Es ist das besondere Verdienst von Marshall Urist, die Bedeutung des osteoinduktiven Prinzips für die rekonstruktive Knochenchirurgie erkannt und für die klinische Anwendung erschlossen zu haben. Sein Interesse lag in der IdentifizieFür die klinische Anwendung von BMPs (bone morphogenetic proteins) ist ein geeignetes Trägermaterial unabdingbar. Es erleichtert die Handhabung, dient dem regenerativen Blastem als Leitschiene und übernimmt eine wichtige Platzhalterfunktion bei der Auffüllung knöcherner Defekte. Sieben typische Vertreter der derzeit angewandten Knochenersatzmaterialien wurden mit einem von uns neu entwickelten Kollagen (EXKK) verglichen. Nach intramuskulärer Implantation mit und ohne Zusatz von BMP-2 wurde die zelluläre Reaktion feingeweblich analysiert. Weiterhin wurden Materialien alleine oder mit BMP-2 dotiert in Defekte kritischer Größe in der Kalotte, dem Femur und dem Unterkiefer von Ratten eingebracht. Die erzielte knöcherneDefektfüllung wurde mikroradiographisch quantifiziert sowie histologisch analysiert. Die Femurproben wurden biomechanisch auf ihre Biegefestigkeit getestet. Von den untersuchten Materialien scheiden viele aufgrund unerwünschter Eigenschaften als Träger für BMPs aus: Bioglas inhibierte die Mineralisation der neu gebildeten Knochenmatrix. BioOss  und das verwendete vollsynthetische HA sind nicht resorbierbar. Kollagen Typ-I kollabiert bei Kontakt mit Flüssigkeiten und Ethisorb  ist nicht osteokonduktiv. Algipore  und α-TCP zeigen eine gute knöcherne Inkorporation aufgrund positiver osteokonduktiver Eigenschaften. Ihre Resorptionszeit erscheint jedoch zu lang. Insbesondere bei Bioglas und Ethisorb  besitzt das Knöcherne Regenerat schlechte biomechanische Eigenschaften. Hier erwies sich EXKK als bestes Trägermaterial. Neben der beobachteten direkten Mineralisation ist EXKK vollständig abbaubar und wird in idealer Weise in den neu gebildeten Knochen integriert.

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“…Umfangreiche experimentelle Untersuchungen belegen die gute Biokompatibilität der Hydroxylapatitkeramiken [11,16,18,21].Als potentielle Indikation für eine klinische Anwendung sind knöcherne Defekte im Bereich des Gesichtschädels [3], der Orbita [24], der Wirbelsäule [25] und der Extremitäten bei Frakturen oder Tumoren [2,5,14,28] bekannt. Umfangreiche experimentelle Untersuchungen belegen die gute Biokompatibilität der Hydroxylapatitkeramiken [11,16,18,21].Als potentielle Indikation für eine klinische Anwendung sind knöcherne Defekte im Bereich des Gesichtschädels [3], der Orbita [24], der Wirbelsäule [25] und der Extremitäten bei Frakturen oder Tumoren [2,5,14,28] bekannt.…”

Section: Diskussionunclassified

Langzeitergebnisse nach Anwendung einer porösen Hydroxylapatitkeramik (Endobon) zur operativen Versorgung von Tibiakopffrakturen

Briem¹,

Linhart²,

Lehmann³

et al. 2002

Der Unfallchirurg

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Endobon is a porous hydroxyapatite ceramic which has been used as a bone replacement substitute since 1989. Currently there are no data available reflecting long-term effects of Endobon in human bone grafting. In order to assess such effects 35 patients with fractures of the proximal tibia were studied retrospectively over a period up to 91 months. The metaphyseal defects were filled by Endobon and fractures were stabilized by internal plate fixation subsequently. A secondary loss of reduction due to mechanical failure of the bone replacement material did not occur even after removal of metal implants. No histological signs of resorption or degradation could be found 18 months after application. Our data show that Endobon provides good mechanical properties during a long term follow-up and can be recommended as a suitable therapeutic option versus cancellous bone graft.

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Biologische Reaktionen auf Kalziumphosphatkeramik-Implantationen

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Physicochemical Characteristics of Bone Substitutes Used in Oral Surgery in Comparison to Autogenous Bone

Extrahiertes Xenogenes Knochenkollagen (EXKK) Neues Knochenersatzmaterial mit besonderer Eignung als Träger für induktive Proteine

Langzeitergebnisse nach Anwendung einer porösen Hydroxylapatitkeramik (Endobon) zur operativen Versorgung von Tibiakopffrakturen

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