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52. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Plastische und Wiederherstellungschirurgie (DGPW)

Deutsche Gesellschaft für Plastische und Wiederherstellungschirurgie e. V.

10.10. - 11.10.2014, Leipzig

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Die Entwicklung von individuell herstellbaren, bioresorbierbaren Magnesiumimplantaten für Knochendefekte – eine In-vitro-Analyse

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Henning Hanken - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hamburg, Deutschland
  • Ole Jung - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hamburg, Deutschland
  • Max Heiland - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hamburg, Deutschland
  • Alexander Gröbe - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hamburg, Deutschland
  • Christoph Ptock - Meotec GmbH und Co. KG, Aachen, Deutschland
  • Max Schwade - Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Aachen, Deutschland
  • Alexander Kopp - Meotec GmbH und Co. KG, Aachen, Deutschland
  • Philip Hartjen - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hamburg, Deutschland
  • Ralf Smeets - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Hamburg, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Plastische und Wiederherstellungschirurgie. 52. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Plastische und Wiederherstellungschirurgie (DGPW). Leipzig, 10.-11.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. Doc14dgpw10

doi: 10.3205/14dgpw10, urn:nbn:de:0183-14dgpw100

Veröffentlicht: 12. Dezember 2014

© 2014 Hanken et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Großvolumige Knochendefekte nach Trauma- oder Tumorresektionen im Gesichtsbereich erfordern den Einsatz von Knochentransplantaten oder rekonstruktiven Materialien wie Titan. Herkömmliche Verfahren ziehen oft erneute operative Eingriffe mit entsprechenden Morbiditäten und möglichen Komplikationen für den Patienten nach sich. Das Projekt BIOMAGIK verfolgt die Entwicklung von Implantaten aus Magnesium, die durch ihre vollständige Degradierbarkeit und knochenähnlichen Eigenschaften die bestehenden Probleme lösen sollen. Die Implantate werden durch funkenerosive Bearbeitung maßgeschneidert und mit einer osseoinduktiven Makrostruktur versehen. Das Degradationsprofil wird durch Konversion der Oberfläche in eine resorbierbare Keramik optimiert. Hier zeigen wir die Charakterisierung der Implantatmaterialien hinsichtlich Degradationseigenschaften, in vitro Biokompatibilität und Oberflächeneigenschaften.

Material/Methode: Durch funkenerosive Bearbeitung und anschließende Oberflächenkonversion durch Plasmaanodisation mit unterschiedlichen Elektrolytvarianten wurden Prüfkörper mit verschiedenen Geometrien und Oberflächentopografien generiert. Die Oberflächen wurden elektronenmikroskopisch sowie profilometrisch analysiert und Degradationseigenschaften mittels Cyclovoltammetrie charakterisiert. Die in vitro Biokompatibilität wurde in XTT-, BrdU- und LDH-assays mit Materialextrakten sowie durch Vitalfärbung von direkt auf den Materialien kultivierten Zellen beurteilt. Statistisch signifikante Unterschiede wurden durch ANOVA-Analysen ermittelt.

Ergebnisse/Diskussion: Die makrostrukturierten und keramisierten Magnesium-Prüfkörper zeigten verlangsamte Degradationseigenschaften. Einige Oberflächen die durch Konversion mit speziell entwickelten Elektrolyten generiert wurden, wiesen eine besonders gute Biokompatibilität auf. Sie waren in den Extraktionsanalysen mit Referenzproben aus Reintitan vergleichbar und nicht signifikant unterschiedlich von Negativkontrollen. In Vitalfärbungen konnten gute Zelladhäsionseigenschaften der Materialien bestätigt werden. Die vielversprechenden Degradationseigenschaften und die gute in vitro Biokompatibilität der Materialien soll nun in einer in vivo Studie bestätigt werden.