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68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

Biokompatibilitätsprüfungen bioresorbierbarer Knochenkleber: Ergebnisse einer histologischen und histomorphometrischen Untersuchung

Meeting Abstract (DGU 2004)

  • presenting/speaker C. Heiss - Justus-Liebig-Universität Gießen, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen
  • N. Hahn - Justus-Liebig-Universität Gießen, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen
  • P. Pokinskyj - Firma, Biomet Merck Biomaterials GmbH, Darmstadt
  • S. Wenisch - Justus-Liebig-Universität Gießen, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Gießen
  • R. Schnettler - Justus-Liebig-Universität Gießen, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguE5-49

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0189.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Heiss et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Ziel dieser experimentellen Arbeit war der Vergleich zweier neuentwickelter bioresorbierbarer Knochenkleber in einem standardisierten Osteotomiemodell an der Kaninchenfemurkondyle. Durch licht-, raster-, transmissionselektronenmikroskopische sowie histomorphometrische Analysen sollten die Unterschiede in der Biokompatibilität, Degradation und Frakturheilung der beiden Kleber herausgearbeitet werden.

Methoden

Die Knochenkleber basieren auf einer Ethylenglykol-oligolactid-dimethacrylat (ELAMA)-Verbindung (Hauptmonomer) und unterscheiden sich durch ihre Comonomere: 4% Methylmetacrylat (MMA = Kleber 1) und 5% Hydroxyethylmethacrylat-oligolactid (HEMALA = Kleber 2). Durch die unterschiedlichen Comonomere lassen sich dabei die Materialeigenschaften variieren. Insgesamt wurden 48 Kaninchen unifemoral operiert. Bei jedem Tier wurde eine monokondyläre Femurosteotomie gesetzt und die laterale Femurkondyle randomisiert mit oder ohne Kleber refixiert. Die Tiere wurden in 3 Gruppen (Kontrolle, Kleber 1 und 2) unterteilt, wobei die Tiere über einen Zeitraum von 7, 21, 42 und 84 Tagen durch die Licht-, Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie nachbeobachtet wurden. Daneben erfolgte die quantitative Auswertung der Frakturheilung durch die Bestimmung des trabecular bone volume (TBV %) sowie durch 2D-3D-Micro-CT-Analysen.

Ergebnisse

Die Auswertungen zeigten nach 21 Tagen in der Kontrollgruppe eine gute Resorption der Knochenfragmente mit zunehmender Osteoblasten- und Trabekelbildung im Osteotomiespalt, wobei in der Klebergruppe mit MMA, keine signifikant verzögerte Knochenheilung (p=0.83), in der Klebergruppe mit HEMALA, eine stellenweise ausbleibende Frakturheilung zu beobachten war. Nach 42 Tagen war schon in der Kontrollgruppe eine komplette Durchbauung des Osteotomiespaltes zu sehen, während sich in der Klebergruppe mit MMA eine gute Degradation und Resorption des Klebers mit einer guten Frakturheilung einstellte (p=0.23). Im Vergleich dazu war in der Gruppe mit HEMALA keine Osteogenese oder osteoblastische Aktivitäten, aber indirekte Hinweise auf Mineralisationsstörungen zu beobachten. Nach 84 Tagen zeigte sich in der Klebergruppe mit MMA eine vollständige Durchbauung der Osteotomiezone (TBV 95%) mit Degradation des Klebers ohne 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 vorgestellten Klebern. Der Knochenkleber mit MMA als Comonomer ist mit seiner guten Biokompatibilität und Degradation der Modifikation mit HEMALA als Comonomer deutlich überlegen. Neben einer regelrechten Frakturheilung und einer guten 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, der somit nicht für die klinische Anwendung zu empfehlen ist.