Experimentelle Untersuchung unterschiedlicher Knochenersatzmaterialien in der Zellkultur und am Tiermodell

• Main Author: Linz, Christian
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2009
• Subjects: Knochenersatz; Augmentation; ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/3243; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38793; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38793; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/3243/Druck_Diss.pdf

Ziel der vorliegenden Untersuchungen war der Vergleich von autogenen spongiösen und korti-kospongiösen Knochentransplantaten mit verschiedenen Knochenersatzmaterialien (KEM) in-vitro - an osteoblastären Zellen - und in-vivo - beim Sinuslift am Schafmodell. In den Zellkulturversuchen zeigten sich deutliche Unterschiede bezüglich der Proliferation und Differenzierung osteoblastärer Zellen für die verwendeten Niedrig-Temperatur-Hydroxylapatite (Bio-Oss, Algipore). Die besten Ergebnisse zeigten sich in Gegenwart des bioaktiven Glases Biogran, der demineralisierten allogenen Knochenmatrix (Grafton) und des β -Trikalzium-Phosphates (Cerasorb). Im Vergleich mit den übrigen KEM blieben die Resultate für das α- Trikalziumphosphat (Biobase) hinter der demineralisierten Knochenmatrix Grafton und den bioaktiven Gläsern und Osteograf/N zurück. Ein Vorteil der zellbindenden Eigenschaften der synthetisch hergestellten Peptidkette des PepGen P-15 (Hoch-Temperatur-Hydroxylapatit) hinsichtlich Zellproliferation und – differenzierung der osteoblastären Zellen war nicht eindeutig erkennbar. Alle von uns untersuchten autogenen Transplantate und KEM zeigten am Schafmodell eine kli-nisch gute Inkorporation. Es kam zu keinerlei Infektionen oder Abstoßungen des eingebrachten Materials. Die eingebrachten KEM heilten komplikationslos ein und waren alle in der Lage supportiv auf die Knochenneubildung einzuwirken. Die Verwendung autogenen Knochens als Goldstandard im mund-, kiefer- und gesichtschirurgi-schen Fachgebiet konnten wir in unserer Untersuchung bestätigen. Der transplantierte spongiöse und kortikospongiöse Knochen zeigte die besten Ergebnisse und konnte nach 12 Wochen nicht mehr eindeutig vom ortsständigen Knochen unterschieden werden. Allerdings war eine Atrophie, vor allem der Spongiosatransplantate nach 16 Wochen zu beobachten. Die eingebrachten auto-genen Transplantate erzielten quantitativ und qualitativ die beste Knochenneubildung. Die höhe-ren Knochenneubildungswerte bei gleichzeitig geringerer Atrophie sprechen für eine bessere biomechanische Adaptation des autogenen, kortikospongiösen Transplantates. Eine Diskrepanz der Ergebnisse zwischen dem in-vitro- und in-vivo- Versuchsteil konnte für das KEM PepGen P-15 (Hoch-Temperatur-Hydroxylapatit) beobachtet werden, begründet durch die Heterogenität des Zellgemisches. Im Vergleich zu den anderen verwendeten KEM lagen die für dieses Hoch-Temperatur-Hydroxylapatit tierexperimentell ermittelten Werte auf vergleichbarem Niveau. Im Tierversuch konnte Cerasorb (β -Trikalzium-Phosphate) eine deutliche Kno-chenneubildung bei gleichzeitiger Resorbierbarkeit attestiert werden. Tierexperimentell lagen die für das β -Trikalzium-Phosphat (Cerasorb) ermittelten Werte über denen des bioaktiven Glases (Biogran), aber hinter denen für Niedrig-Temperatur-Hydroxylapatite (Bio-Oss), welches die besten Ergebnisse auswies. Unter den verwendeten Knochenersatzmaterialien zeigen sich das Niedrig- Temperatur-Hydroxylapatit Bio-Oss im Tierversuch als das erfolgreichste. Bio-Oss zeigte keine Tendenz zur Biodegradierbarkeit. Die deutliche Diskrepanz zwischen dem in-vitro und in-vivo Teil der Versuche wurde explizit für dieses KEM beschrieben und ist durch das im Tierversuch breitere Zellspektrum zu erklären. Die Ergebnisse unserer Untersuchung bekräftigen den klinisch verbreiteten und weitestgehend komplikationslosen Einsatz von Bio-Oss. === Distinct bone graft materials have different effects on the differentiation and proliferation of human osteoblasts in vitro. The results suggest that bone graft materials, such as tricalciumphosphates, first of all Biogran, the demineralized bone matrix, bioglasses and also the high temperature hydroxyapatite Osteograf/N ,exhibit good conditions for differentiation and proliferation of osteoblasts in vitro. Others, such as low temperature hydroxyapatites obstruct the differentiation and proliferation of osteoblasts in vitro. The invivo results show a differnent conclusion. Here BioOss establishes at the most effective bone graft substitute. The assertion for the different results between the in vitro and in vivo trails could be given by the different cellular formation.