by G. H. | Apr 29, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
Neutrophile Granulozyten haben einen Einfluss auf die Entstehung abriebpartikelinduzierter Osteolysen
Landgraeber S, Samelko L, McAllister K, Hasenberg M, Jäger M, Hallab NJ, Gunzer M
Fragestellung: Entscheidend für aseptische Totalendoprothesenlockerung ist die Ausbreitung periprothetischer Osteolysen, bedingt durch zelluläre Reaktionen auf Abriebprodukte des Kunstgelenkes. Der Forschungsschwerpunkt lag bisher auf Makrophagen und Fremdkörper-Riesenzellen. Die Rolle der neutrophilen Granulozyten (nGran) wurde bisher noch nicht näher untersucht, obwohl ihnen im Rahmen von inflammatorischen Geschehen eine zentrale Rolle zukommt. Ziel der Studie war es mit einem murinen partikelassoziierten in vivo Osteolysemodell zu untersuchen, ob eine Depletion von nGran zu einer Minderung partikelinduzierter Osteolysen führt.
Methodik: 28 Wildtyp-Mäusen wurden operativ Polyethylenpartikel auf die Schädelkalotte in Nähe der Sutur implantiert. Bei sieben dieser Mäuse (Gruppe 1) wurde mittels Applikation spezifischer Antikörper zwei Tage und einen Tag vor der Operation eine Depletion der nGran vorgenommen. Als entsprechende Kontrolle wurde sieben Mäusen (Gruppe 2) PBS injiziert. Bei weiteren sieben Tieren wurde mittels spezifischer Toxine am Operationstag und am Tag vor der Operation eine Depletion von Makrophagen herbeigeführt (Gruppe 3), während die entsprechenden sieben Kontrolltiere den entsprechenden Carrier erhielten (Gruppe 4). Als weitere Kontrollgruppen dienten 28 Wildtyp-Mäuse, denen bei der Operation keine Partikel implantiert wurden (Sham-Gruppen). Davon wurden jeweils sieben Mäusen die Depletionsantikörper für nGran (Gruppe 5) bzw. PBS (Gruppe 6) appliziert und bei jeweils weiteren sieben Mäusen eine Makrophagen-Depletion durchgeführt (Gruppe 7) oder der entsprechende Carrier (Gruppe 8) appliziert. Nach 12 Tagen wurden die Tiere euthanasiert. Mittels µCT und Histomorphometrie wurde die Osteolysengröße bestimmt. FACS-Analysen der Milz wurden durchgeführt, um die Depletion von Makrophagen und nGran zu überprüfen.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Gegenüber den nicht spezifisch behandelten Mäusen zeigten die Mäuse mit einer Depletion von n Gran und Makrophagen jeweils signifikant geringere Osteolysen, wobei sich die depletierten Mäuse der Gruppen 1 und 3 nicht unterschieden. Die FACS-Analysen zeigten, dass die Depletion von Makrophagen nach 14 Tagen noch aktiv war, während bei den nGran zum selben Zeitpunkt schon eine normale Anzahl wieder nachweisbar war.
Der Nachweis einer normalen Anzahl nGran zum Zeitpunkt der Euthanisierung war unsererseits so erwartet worden, da der Effekt der Neutrophilendepletion nur für fünf Tage anhält. Dies wurde bei Vorversuchen bereits nachgewiesen. Es ist also um so erstaunlicher und wichtiger, dass eine Depletion nGran für fünf Tage ausreichend ist um einen Effekt zu erzielen. Dies bedeutet nämlich, dass eine Minderung der initialen Inflammation einen Effekt hat. Zumindest im Osteolysemodell ist der Effekt sogar auf gleichem Niveau wie die Depletion der Makrophagen, deren Aktivität und nachfolgende Zytokinausschüttung von zentraler Bedeutung für die aseptische Endoprothesenlockerung ist.
Derzeit werden weitere Untersuchungen durchgeführt.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR18-1465
doi: 10.3205/14dkou532, urn:nbn:de:0183-14dkou5327
Published: October 13, 2014
© 2014 Landgraeber et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Apr 23, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
Lokale Tumortherapie von Osteosarkomen mittels beladenem Knochenzement: Eine experimentelle Studie mit Valproat und Vorinostat
Proschek D, Tonak M, Becker M, Rommens PM, Theobald M, Graf C, Wehler T
Fragestellung: Der chirurgische Erfolg in der Behandlung von Osteosarkomen hängt stark von der möglichen Resektionsradikalität und letztlich dem erzielten Sicherheitsabstand ab. Im Bereich der Knochen ist jedoch ein ausreichender Sicherheitsabstand anatomisch bedingt nicht immer möglich. Häufig wird im Rahmen des chirurgischen Vorgehens Knochenzement verwendet. Der Knochenzement zielt dabei primär auf die Stabilisierung des Knochens, nicht jedoch auf die zusätzliche antineoplastische Behandlung. Sinnvoll wäre hier eine zusätzliche lokale Therapieoption durch Anreicherung des Zementes mit einem Chemotherapeutikum. Ziel dieser Studie ist die Untersuchung einer lokalen Tumortherapie von Osteosarkomen mit einem antineoplastisch beladenen Knochenzement in einem experimentellen Ansatz.
Methodik: Die Untersuchungen erfolgen an einer SaOs-2 Osteosarkom-Zelllinie. Das Studiendesign ist dreiarmig. In 2 Gruppen wird der Knochenzement (5g Clots) mit Valproat und mit Vorinostat als antineoplastische Therapie aufgesättigt und die Toxizität des Zementes auf die Sarkomzellen untersucht. In einer Kontrollgruppe werden humane Stammzellen dem Zement ausgesetzt, in einer weiteren Kontrollgruppe erfolgen die Untersuchungen mit Knochenzement ohne Wirkstoff. Die Konzentration der Chemotherapie liegt in den einzelnen Zementgruppen bei dem 10-fachen, dem 25-fachen sowie dem 50-fachen der üblichen systemischen Wirkstoffkonzentration um eine möglichst hohe lokale toxische Wirkung zu erzielen. Die Aktivitätsmessung der Zellen erfolgt mittels eines Alamar-Blue Assay. Die Überstände der Sarkomzellen werden auf die Wirkstoffkonzentration untersucht, um die Freisetzungskinetik aus dem Zement beurteilen zu können. Zusätzlich erfolgen biomechanische Untersuchungen des Zementes in einer Materialprüfmaschine mit einer axialen Belastung von 1.000 Newton.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: In der Zementgruppe mit Valproat zeigt sich eine stufenweise Zunahme der Wirkstoffkonzentration, welche aus dem Zement freigesetzt wird mit einer parallel dazu verlaufenden Toxizität auf die Sarkomzellen. Ab dem 3. Tag nimmt die Zellaktivität stark ab, 1 Woche nach Versuchsbeginn findet sich keine Zellaktivität mehr. In der Zementgruppe mit Vorinostat zeigt sich bereits eine stark toxische Wirkung ab dem dem 1. Tag nach Versuchsbeginn, 3 Tage nach Versuchsbeginn findet sich keine Zellaktivität mehr. In der Kontrollgruppe mit humanen Stammzellen findet sich keine Toxizität in der Valproat-Gruppe, wohingegen eine Toxizität mit Abnahme der Zellaktivität ab dem 3. Tag in der Vorinostat-Gruppe zu sehen ist. Biomechanisch verändert die Zugabe der Chemotherapeutika die Struktur sowie die Stabilität des Zementes nicht.
Die Beladung von Knochenzement mit Chemotherapeutika im Rahmen der Osteosarkombehandlung eröffnet die Chance auf eine potente Therapieergänzung mit einer Verbesserung der lokalen Tumorkontrolle.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR18-918
doi: 10.3205/14dkou531, urn:nbn:de:0183-14dkou5311
Published: October 13, 2014
© 2014 Proschek et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Apr 23, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
Biomechanische Evaluation der Schraubenaugmentation mit einem innovativen injizierbaren anwendungsfertigen Calciumphosphatzement
Konstantinidis L, Wörner A, Bernstein A, Hirschmüller A, Südkamp NP, Helwig P
Fragestellung: Die Augmentation von Osteosynthesen mittels Polymethylmetacrylat (PMMA) hat sich vor allem für die Wirbelsäule, das proximale Femur und den Humerus bereits etabliert. Calciumphosphatzement (CPC) stellt eine biologische Alternative zur Augmentation dar; Vorteile sind dabei die geringere Hitzeentwicklung und die gute Bioresorbierbarkeit. Ziel der Studie ist die biomechanische Testung eines innovativen Paste-CPC bei der Schraubenaugmentation, als ein biokompatibles, abbaubares, synthetisch hergestelltes Knochenersatzmaterial, das bislang zum Auffüllen von Knochendefekten in nicht lasttragenden Bereichen verwendet wird. Hauptvorteil des pastösen Zementes ist die Vereinfachte Anwendung, da er ohne vorherige Vorbereitung direkt um das Osteosynthesematerial appliziert werden kann.
Methodik:
Statische Ausrissversuche: An 8 Spongiosablöcken aus humanen Leichenknochen wurde jeweils eine kanülierte Pedikelschraube (S4-Aesculap) mit und ohne Augmentation implantiert. Die Augmentation erfolgte mit jeweils 1 cm3 Paste-CPC (InnoTERE GmbH). Bei Paste-CPC handelt es sich um eine anwendungsfertige wasserfreie, ölbasierte CPC-Formulierung, die bei Zutritt von wässrigen Lösungen – wie u. a. Körperflüssigkeit – spontan aushärtet. Nach der Aushärtung des CPC erfolgten statische Ausrissversuche.
Dynamische Versuche: An 8 Spongiosablöcken wurden jeweils zwei kanülierte Pedikelschrauben (S4, Aesculap), entweder mit oder ohne CPC-Augmentation implantiert. Die Augmentation erfolgte analog zu den statischen Versuchen. Die Implantaten wurden am Schraubenkopf, orthogonal zu deren Achse zyklisch und sinusoidal (1-10 N) über 10.000 Zyklen belastet.
Ergebnisse: Statische Ausrissversuche: Bei den augmentierten Schrauben lag die Ausrisskraft durchschnittlich bei 1190N (SD:550N), bei den nicht augmentierten Schrauben bei 439N (SD:284N). Der Unterschied war signifikant (p=0.004). Auch das Versagensmuster war unterschiedlich; bei den nicht zementierten Schrauben kam es zu einem Ausriss der Schrauben aus der Spongiosa ohne ossären Defekt. Bei den augmentierten Schrauben kam es zu einem Ausriss des Schrauben-Zementverbundes zusammen mit einem größeren Spongiosablock als Zeichen einer festeren Verbindung zwischen Knochen und Implantat.
Dynamische Versuche: Insgesamt zeigte sich bei den augmentierten Konstrukten eine geringere Durchwanderung der Schraube im spongiösen Knochen, im Vergleich zu den nicht augmentierten Implantaten. Der Unterschied war für jeden der gemessenen Zeitpunkte (nach 2500, 5000, 7500 und 10000 Zyklen) signifikant (p<0.05).
Schlussfolgerung: Die vorliegende Pilotstudie zeigt eine signifikante Steigerung der Stabilität am Implantat-Knochen-Interface nach Augmentation mit CPC. Die Biokompatibilität, die Bioresorbierbarkeit und die deutlich leichtere Handhabung in Vergleich zum PMMA, in Verbindung mit der nachgewiesenen biomechanischen Stabilität eröffnen eine vielversprechende Alternative zur Augmentation von Osteosynthesen im osteoporotischen Knochen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR18-168
doi: 10.3205/14dkou530, urn:nbn:de:0183-14dkou5301
Published: October 13, 2014
© 2014 Konstantinidis et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Apr 23, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
Funktionalisierung von elektrogesponnenen Polycaprolacton-Nanofaserscaffolds mit O-terminierten Nanodiamantpartikeln (n-DP)
Rackwitz L, Uhl AL, Ehlicke F, von Rottkay E, Broermann R, Pullig O, Rudert M, Nöth U
Fragestellung: Nanofaserscaffolds (NFS) kopieren durch ihre spezifische Architektur die Dimensionen der Extrazellulärmatrix von verschiedenen Geweben und regulieren somit wichtige Prozesse wie Zellproliferation und -differenzierung. Die Funktionalisierung von Polycaprolacton (PCL)-NFS durch Nanodiamantpartikel (n-DP; 5 nm) soll kritische Parameter wie Zellmigration und die kontrollierte Bindung von Proteinen, wie z.b. Wachstumsfaktoren, durch Physisorption verbessern. Die vorliegende Studie beschreibt die Auswirkung der Funktionalisierung von PCL-NFS mit O-terminierten n-DPs im Hinblick auf einen potentiellen Einsatz als Zellträger in der Geweberekonstruktion.
Methodik: Mittels Elektrospinning wurden Scaffolds aus reinem PCL sowie aus PCL unter Zugabe unterschiedlicher n-DP-Konzentrationen (1, 5 und 10% w/w) hergestellt. Die Scaffolds wurden bezüglich der Fasermorphologie (Faserdurchmesser und Porengröße mittels Rasterelektronenmikroskopie), Benetzungsverhalten (water contact angle) und mechanischen Eigenschaften (mechanische Reißfestigkeit) charakterisiert. Die Scaffolds (ø 8 mm) wurden mit 105 humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSC)s besiedelt und über 21 Tage in Standardzellkulturmedium (DMEM, 10% FKS, 1% Pen./Strep.) kultiviert. Zu definierten Zeitpunkten wurden Zellproliferation (MTS-Assay), Migrations- (DAPI) und Zell-Scaffoldinteraktion (TRITC-konjugiertes Phalloidin, Anti-Vinculin, DAPI) untersucht. Zum Nachweis der Protein-Bindungseigenschaften von n-DP wurde eine BSA-Inkubation (bovines Serumalbumin) mit anschließendem Nachweis der in den Scaffolds gebundenen Proteinmenge durchgeführt (BCA-Assay).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Mit zunehmender n-DP-Konzentration nahm der Faserdurchmesser signifikant von durchschnittlich 554 ± 98 nm nm (PCL) auf 438 ± 78 nm (PCL + 10% n-DP) ab. Die durchschnittliche Porengröße stieg dagegen signifikant von 14 ± 9 µm2 (PCL) auf 22 ± 11 µm2 (10% n-DP) an. Bezüglich des Benetzungsverhaltens und der mechanischen Eigenschaften (E-Modul: 6,1 ± 1,12 MPa) konnte kein signifikanter Einfluss der unterschiedlichen n-DP-Konzentrationen nachgewiesen werden. Die hMSCs adhärierten an den Nanofasern, proliferierten über die Kultivierungsdauer und migrierten in Abhängigkeit von der n-DP-Konzentration in den Zellträger. Durch Verwendung der n-DP konnte besonders die Proteinbindungsfähigkeit der NFS signifikant von 119 ± 11 µg/ml (PCL) auf 312 ± 21µg/ml (10% NDP) erhöht werden.
Die Funktionalisierung von elektrogesponnenen PCL-NFS durch O-terminierte n-DPs hat einen positiven Einfluss auf die ultrastrukturellen Eigenschaften der Scaffolds. Zum einen wird die hohe mechanische Stabilität der PCL-NFS erhalten, zum anderen wird mit steigender n-DP-Konzentration die Porengröße erhöht und damit die Zellmigration signifikant verbessert. Zusätzlich erlaubt die Verwendung der n-DPs ggf. die spezifische Bindung von Wachstumsfaktoren, z.b. TGF-β3 oder BMP-2, über Physisorption was einen Einsatz in der Regeneration osteo-chondraler Gewebe sehr vielversprechend erscheinen lässt.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR18-1388
doi: 10.3205/14dkou529, urn:nbn:de:0183-14dkou5296
Published: October 13, 2014
© 2014 Rackwitz et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by R-Dorotka | Apr 15, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
Keramisches Scaffold für den osteochondralen Ersatz am Kniegelenk
Mayr HO, Bernstein A, Südkamp NP
Fragestellung: Ziel der Studie ist die Testung eines mit Chondrozyten besiedelten mikroporösen Scaffolds auf beta-Tricalciumphosphatbasis, für das Tissue Engineering bei osteochondralen Defekten in der Tierstudie
Methodik: Als Implantate dienten zylindrische beta-Trialciumphosphat (TCP)-Formkörper mit 7 Durchmesser und 25 mm Länge. Diese offenporigen 3D-beta-Trialciumphosphat-Scaffolds (Mikroporen 5 µm, Porosität 40%, axiale Versagenslast 7200 N/cm²) wurden mit autologen Knorpelzellen in vitro beimpft und für 4 Wochen kultiviert. Die Implantate wurden in geschaffene Defekte (Durchmesser 7 mm) im medialen Femurkondylus des Schafsknies eingebracht. Das Implantat wurde mit Synovialmembran gelenkseitig abgedeckt. Beim rechten Knie diente ein Leerloch gleicher Maße als Kontrolle. 28 Schafe wurden in 6-, 12-, 26- und 52-Wochengruppen zu je 7 Tieren aufgeteilt. Im biomechanischen Indentationsversuch wurde die Eindringprüfung mit einem kugelförmigen (Ø 3 mm) Eindringkörper Weg-geregelt (200 Mikrometer). Es wurde die erreichte Kraft, die absorbierte Energie und die Kontaktsteifigkeit gemessen. Die unentkalkten Knochenproben wurden in Trenn-Dünnschliff-Technik zu histologischen Präparaten verarbeitet. Es wurde eine Beurteilung des neugebildeten Knorpels nach dem ICRS Score und eine histomorphometrische Analyse vorgenommen. Statistische Analyse: T-Test, Mann-Whitney-U-Test, Wilcoxon-Test mit statistischer Signifikanz p<0.05.
Ergebnisse: Im Indentationsversuch tolerierte der transplantierte Bereich eine Kraft von 0.05 ±0.23 N, nach 12 Wochen 0.12 ±0.07 N, nach 26 Wochen 0.24 ±0.23 N und nach 52 Wochen 0.27 ±0.11 N versus 0.30 ±0.12 N beim gesunden Knorpel. Die Zunahme der tolerierten Kraft war hochsignifikant (p<0.0001). Ebenso nahm die Kontaktsteifigkeit von 0.87 ±0.29 N/mm nach 6 Wochen auf 3.14 ±0.86 N/mm nach 52 Wochen mit hochsignifikanter Steigerung (p<0.0001) zu. Die absorbierte Energie stieg signifikant (p= 0.02) von 0.74 ±0.38 mNmm nach 6 Wochen auf 2.82 ±1.35 mNmm nach 52 Wochen. In der ICRS Visual Histological Assessment Scale (max. 18 Punkte) erreichte der Randbereich des transplantierten Areals nach 6 Wochen 7 Punkte und nach 52 Wochen 16 Punkte. Dagegen stagnierte das Zentrum des Transplantationsareales bei 6 Punkten. Die histomorphometrische Beurteilung ergab, dass nach 6 Wochen 1.27±1.89% des TCP resorbiert und knöchern ersetzt waren. Nach 6 Wochen waren es 1.27±1.89%, nach 12 Wochen 23.66±6.34%, nach 26 Wochen 71.60±20.84% und nach 52 Wochen 76.06±18.05%. Die Zunahme der Resorption und des knöchernen Ersatzes über den Beobachtungszeitraum war hochsignifikant (p<0.001).
Schlussfolgerung: In der Schafstudie ähneln die biomechanischen Eigenschaften des Regenerates auf TCP nach 52 Wochen denen des natürlichen Knorpels. Im ICRS-Score wird nicht das morphologische Bild des gesunden Knorpels erreicht. Das TCP als knöcherner Ersatz wird resorbiert und knöchern ersetzt.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR18-275
doi: 10.3205/14dkou528, urn:nbn:de:0183-14dkou5285
Published: October 13, 2014
© 2014 Mayr et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by R-Dorotka | Apr 15, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
BMP-2 Release aus mikroporösen beta-TCP Scaffolds mit Alginat als Carrier
Kißling S, Seidenstuecker M, Mayr HO, Südkamp NP, Bernstein A
Fragestellung: Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) führt zu gesteigerter Knochenneubildung. Die osteoinduktive Potenz von BMP-2 ist höher, wenn es in einen Träger eingebaut ist. Beta Tricalciumphosphat (beta-TCP) hat sich als geeignetes Material hinsichtlich Bioabbaubarkeit und mechanischer Stabilität erwiesen. Es ist bisher nicht gelungen, eine kontrollierte Freisetzungskinetik von BMP aus TCP-Scaffolds zu erzielen.
Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist, eine definierte Freisetzung von BMP-2 über einen längeren Zeitraum durch Koppelung an ein Hydrogel zu erreichen und somit die Entwicklung eines osteoinduktiven, mechanisch stabilen Scaffolds.
Methodik: Als Modellsubstanz für BMP-2 wurde zunächst FITC-markiertes Protein A (2 mg/ml) verwendet. Für die Beladung der beta-TCP Zylinder (n=8; 40% Porosität, 5 μm Porendurchmesser, interkonnektierend, 7mm x 6 mm) wurden drei verschiedene Hydrogele verwendet und die Freisetzung miteinander verglichen: Gelatine, homogenes Alginatgel und inhomogen ausgehärtetes Alginat. Nach definierten Zeitpunkten (1, 2, 3, 6, 9, 14, 28 Tage) wurde freigesetzte Menge FITC-Protein A bestimmt. Anschließend wurde der Versuch mit dem inhomogen verfestigten Alginat und BMP-2 wiederholt. Weiter wurden beta-TCP-Scaffolds mit der Kombination BMP-2 (0,05 mg/ml) und Alginat (5% w/v) beladen und mit Osteoblast-like-cells (MG63) in Kontakt gebracht. Nach 24h, 48h und 96h wurde ein Live-Dead-Assay zur Beurteilung der Zellvitalität und der WST-1-Test zur Analyse der Viabilität durchgeführt.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Abgabe des FITC-Protein A erfolgte sowohl aus der Gelatine, als auch dem homogenen Alginat sehr schnell. So waren bereits nach 24h 80,9% aus der Gelatine und 76,1% aus dem homogenen Alginat freigesetzt.
Das Release aus dem inhomogenen Alginat betrug nach 24h lediglich 36% der Gesamtmenge. Das BMP-2-Release betrug am Tag 14 des Versuchs 257,33 ± 73,19 ng/ml (~11,1%) sowie an Tag 28 des Release-Versuchs 57,56 ± 18,78 ng/ml (~1,82%).
Nach dem Freisetzungsversuch wurden die Scaffolds aufgebrochen und mikroskopiert. Dabei zeigten sich nach 28 Tagen noch deutliche Überreste des FITC-Protein A.
Mit dem Live-Dead-Assay konnte nachgewiesen werden, dass die freigesetzte Menge BMP-2 nicht toxisch ist. Die Zellen wuchsen in das Alginat des beladenen Knochenersatzdübels hinein.
Der WST-1-Test zeigt einen signifikanten Unterschied der Zellviabilität bei Inkubation mit einem BMP-2 und Alginat beladenen Scaffold im Vergleich zu einem lediglich mit Alginat beladenen Scaffold. Dies belegt eine deutliche Proliferationssteigerung.Aufgrund der höheren physikalischen Löslichkeit ist bei dem homogenen Alginatgel und der Gelatine ein deutlicher Burstrelease zu verzeichnen. Das Release aus dem festeren inhomogenen Alginat ist deutlich konstanter.
Osteoblast-like-cells zeigten in Kombination mit den BMP-2 beladenen beta-TCP-Scaffolds eine signifikant erhöhte Proliferation, sowie gute Vitalität.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR18-1140
doi: 10.3205/14dkou527, urn:nbn:de:0183-14dkou5276
Published: October 13, 2014
© 2014 Kißling et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
