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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Histologische Biokompatibilitätsprüfungen von Materialvarianten eines neuartigen Knochenklebers.

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Christian Heiss - Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Justus-Liebig-Universität Gießen, Rudolf-Buchheim-Strasse 7, 35385, Gießen, Phone: 0641-9944600, Fax: 0641-9944609
  • N. Hahn - Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Justus-Liebig-Universität Gießen
  • P. Pokinskyj - Biomet Merck BioMaterials GmbH Darmstadt
  • S. Wenisch - Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Justus-Liebig-Universität Gießen
  • R. Schnettler - Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Justus-Liebig-Universität Gießen

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguD3-9

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0247.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Heiss et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Ziel dieser tierexperimentellen Arbeit war der direkte Vergleich zweier Varianten eines neuentwickelten Knochenklebers in einem standardisierten Frakturmodell am Kaninchen. Durch licht-, raster- und transmissionselektronenmikroskopische Analysen sollten die Unterschiede der Frakturheilung, der knöchernen Integration und der Biokompatibilität zweier differenter Kleber analysiert werden.

Methoden

Die beiden Knochenkleber basieren auf einer Ethylenglykol-oligolactid-dimethacrylat (ELAMA)-Verbindung und unterscheiden sich durch die zugesetzten Comonomere, 4% Methylmetacrylat (MMA=Klebervariante 1) bzw. 5% Hydroxyethylmethacrylat-oligolactid (HEMALA=Klebervariante 2). Sie polymerisieren zu hochverzweigten, hydrolysierbaren Netzwerken. Durch die unterschiedlichen Comonomere lassen sich dabei die Materialeigenschaften variieren. Insgesamt wurden 48 Kaninchen unifemoral operiert. Bei jedem Tier wurde eine monokondyläre Femurfraktur gesetzt und die laterale Femurkondyle mit/ohne Knochenkleber refixiert. Die Tiere wurden in 3 Gruppen unterteilt, wobei die Tiere (Kontrolle, Knochenklebervariante 1 und 2) über einen Zeitraum von 7, 21, 42 und 84 Tagen nachbeobachtet wurden. Neben der Licht-, Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie erfolgte die Dokumentation durch 2D-3D-Micro-CT-Analysen.

Ergebnisse

Die Auswertungen zeigten nach 21 Tagen in der Kontroll-/Klebergruppe mit Klebervariante 1 (MMA) eine gute Resorption der Knochenfragmente mit zunehmender Osteoblasten- und Trabekelbildung im Frakturspalt, wobei in der Klebergruppe mit MMA, eine verzögerte, in der Klebergruppe mit Variante 2 (HEMALA), eine stellenweise ausbleibende Frakturheilung zu beobachten war. Auch nach 42 Tagen war in der Kontrollgruppe eine komplette Durchbauung des Frakturspaltes zu sehen, während in der Klebergruppe mit MMA sich eine gute Resorption des Klebers mit einer verzögerten Frakturheilung einstellte. Im Vergleich dazu waren bei HEMALA keine Osteogenese oder osteoblastische Aktivitäten, aber indirekte Hinweise auf zelltoxische Reaktionen zu beobachten. Nach 84 Tagen zeigte sich in der Klebergruppe mit MMA eine vollständige Durchbauung der Frakturzone mit Resorption (Phagozytose) des Klebers. Zu keinem Zeitpunkt zeigte sich nach Kleberapplikation mit MMA eine Barriere für die Osteogenese. Die 2D-3D-Micro-CT Analysen bestätigten die gute Biokompatibilität des Knochenklebers mit MMA als Comonomer.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede bei den verwendeten Klebervarianten. Der Knochenkleber mit MMA als Comonomer ist mit seiner guten Biokompatibilität und Resorption der Modifikation mit HEMALA als Comonomer deutlich überlegen. Neben einer regelrechten Frakturheilung und einer Osteogenese ohne Barriere für die Zellmigration nach Kleberapplikation mit MMA, konnte im Gegensatz dazu beim Kleber mit HEMALA als Comonomer, eine Barriere und zelltoxische Hinweise beobachtet werden, und ist somit nicht für die Anwendung zu empfehlen.