Artikel
Vergleichende in vitro Analyse vakuum plasmagespritzter Titanprobenkörper - Evaluation der OPG, Osteocalcin und AP Expression
Suche in Medline nach
Autoren
-
S. Endres
- Elisabeth Klinik, Orthopädie / Unfallchirurgie / Rheumaorthopädie, Bigge / Olsberg, Germany
-
M. Wilke
- Universitätsklinikum Giessen-Marburg, Experimentelle Orthopädie und Biomechnaik, Marburg, Germany
-
M. Kratz
- Universitätsklinikum Giessen-Marburg, Experimentelle Orthopädie und Biomechnaik, Marburg, Germany
-
A. Wilke
- Elisabeth Klinik, Orthopädie / Unfallchirurgie / Rheumaorthopädie, Bigge / Olsberg, Germany
| Veröffentlicht: | 9. Oktober 2007 |
|---|
Gliederung
Text
Einführung: Die vorliegende Arbeit untersuchte den Einfluss der Implantatoberflächentopografie auf die in vitro Expression knochenzellassoziierter Proteine und Ausbildung einer extrazellulären Matrix. Ein weiterer Aspekt war die Frage, ob eine zusätzliche Hydroxylapatitbeschichtung zusätzliche Vorteile bietet. Anhand zahlreicher positiver Erfahrungen wurde eine standardisierte humane Knochenmarkzellkultur verwendet, die der Situation in situ am ähnlichsten ist. Vakuum-plasmagespritztes Titan (VPS-Ti) wurde auf Reintitangrundkörper aufgebracht, um eine unterschiedliche Oberflächentopografie zu erzielen.
Methodik: Der in vitro Einfluss von VPS-Ti Oberflächen, mit einer Porosität von 25-50%, einer Porengröße von 50-200µm und einer Rauhigkeit von 0,191-0,547mm, auf humanen Knochenmarkszellen wurde analysiert. Als Referenzoberfläche wurde „cancellous structrured“ Titan (cs-Ti) mit einer Porosität von 55%, einer Porengröße von 500µm und einer Rauhigkeit von 0,836mm untersucht. Als in vitro Untersuchungsparameter wurden die knochenzellassoziierten Proteine , wie z.B. Osteoprotegerin (OPG), Osteoclacin und die Aktivität der alkalischen Phosphatase (AP) als Ausdruck einer Osteoblastenaktivität evaluiert. Zusätzlich wurde die Ausbildung und Kalzifizierung einer extrazellulären Matrix (EZM) mit Hilfe der konfokalen Laserrastermikroskopie (CLSM) nach Markierung von Kollagen I und III, sowie der konventionellen Rasterelektronenmikroskopie untersucht.
Ergebnisse: In vitro zeigte sich bei allen Implantaten eine deutliche Zunahme der OPG, Osteocalcin und AP Expression nachweisbar. Signifikante Unterschiede waren vor allem zwischen cs-Ti und den verschiedenen VPS-Ti Oberflächen nachweisbar. Anhand der CLSM ließen sich diese Beobachtungen bestätigen. Die VPS-Ti Oberflächen zeigten eine deutlich dichtere und vermehrte EZM im Vergleich zu cs-Ti.
Eine zusätzliche HA-Beschichtung schien eine schnellere Ausbildung an EZM, sowie höhere OPG-Werte zur Folge zu haben.
Schlussfolgerung: Zusammenfassend übertreffen die in vitro Daten für VPS-Ti Oberflächen die des cs-Ti, welches sich bereits in klinischer Anwendung befindet. Unterschiede zwischen den verschiedenen VPS-Ti Oberflächen ließen sich nicht feststellen. Vermutlich bieten VPS-Ti Oberflächen gute Voraussetzungen für eine erfolgreiche Einheilung in das umgebende Gewebe. Eine zusätzliche HA-Beschichtung kann diese Vorgänge positiv beeinflussen.
