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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und
47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

02. - 06.10.2006, Berlin

Biokompatibilität der zementfreien LINK HX® CaP®-Endoprothesenoberflächen mit lokalem Infektschutz

Meeting Abstract

  • A. Ince - Orthopädische Abteilung, König Ludwig Haus, Universität Würzburg, Würzburg, Germany
  • A. Katzer - Orthopädische Chirurgie, ENDO-Klinik, Hamburg, Germany
  • N. Schütze - Zentrum für Muskuloskeletale Forschung, Universität Würzburg, Würzburg, Germany
  • C. Hendrich - Orthopödisches Krankenhaus, Schloss Werneck, Werneck, Germany
  • J. Löhr - Orthopädische Chirurgie, ENDO-Klinik, Hamburg, Germany
  • J. Eulert - Orthopädische Abteilung, König Ludwig Haus, Universität Würzburg, Würzburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 02.-06.10.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. DocE.3.3-39

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0099.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Ince et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die ersten Schritte der Osteointegration von zementfreien Implantaten erfolgt i.d.R. mit Beteiligung von Antibiotika, die z.B. zur perioperativen Infektionsprophylaxe gegeben wurden. Andererseits werden heute auch zementfreie Implantat-Oberflächen mit anti-infektivem Schutz entwickelt, weil die bakterielle Besiedlung der Oberfläche eine Voraussetzung für die periprothetische Infektion darstellt. Die knochenspezifische Verträglichkeit von solchen Oberflächen mit lokalem Infektionsschutz ist essentiell für die knöcherne Einheilung. Vor diesem Hintergrund wurde mit dieser Studie die Biokompatibilität der LINK HX® CaP®-Beschichtung mit Knochenzellen unter Zugabe von hoch dosiertem Gentamycin untersucht. Dabei wurden die Zellzahl, Vitalität, Alkalische Phosphatase (ALP) Aktivität und die Gen-Expression von humanen Osteoblasten ermittelt. Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) wurde zur Beurteilung der Zell-Morphologie durchgeführt.

Methoden: Humane Osteoblasten (hFOB 1.19) wurden auf einer Titan- Endoprothesenoberfläche (15x1mm rund) mit der LINK HX® CaP®-Beschichtung bebrütet und dem Antibiotikum Gentamycin (25, 100, 400µg/ml) für 48h ausgesetzt. Dann wurde für die zweite Messung das Antibiotikum entfernt und es erfolgte eine weitere Bebrütung für 48 h. Die Gentamycin-Konzentrationen orientieren sich an denen die nach Verwendung von Gentamycin-Knochenzement erreicht werden.

Ergebnisse: Die Zellzahl war deutlich vermindert auf der CaP-Oberfläche in Ggs. zu der Plastik Kontrolle unabhängig von einer Gentamycin Belastung. Eine Erholung der Zellzahlen trat nicht ein. Die Vitalität der Zellen war auf der CaP-Oberfläche gesteigert ebenso ohne negativen Einfluss durch das Antibiotikum. Die ALP-Aktivität zeigte eine Abnahme um ein Drittel gegenüber der Plastik-Kontrolle, wobei eine Belastung mit Gentamycin auch in der niedrigsten Konzentration zu einer weiteren Reduktion um ein Drittel führte. Die Genexpression von ALP und Kollagen-I waren tendenziell auf der CaP-Oberfläche höher als auf der Plastik-Kontrolle, wobei eine Belastung mit Gentamycin in jeglicher getesteten Konzentration zu keiner Reduktion führte. Die REM-Untersuchungen zeigten konfluente Zellen auf der CaP-Oberfläche mit einer gut ausgebildeten Extrazellulärmatrix, auf die das Gentamycin auch in der höchsten Konzentration keinen negativen Einfluss hatte.

Schlussfolgerung: Zementfreie Endoprothesen-Oberflächen mit der LINK HX® CaP®-Beschichtung scheinen die osteoblastäre Vitalität und ihre Funktionen zu unterstützen. Eine Zugabe von hoch dosiertem Gentamycin führt zu keiner deutlich negativen Beeinflussung der osteoblastären Funktion und somit auch nicht der osteogenen Differenzierung. Insofern kann die LINK HX® CaP®-Oberfläche trotz eines lokalen Infektschutzes mit Gentamycin die Osteointegration von Implantaten unterstützen.