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Die Osteoblasten-vermittelte Matrixdeposition wird durch die Oberflächenrauhigkeit moduliert
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Published: | November 11, 2003 |
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Die Implantoberfläche bestimmt den osteoblastären Phänotyp. Marker der Differenzierung als Antwort auf BMP-2 werden gesteigert synthetisiert, wenn Osteoblasten auf rauen Titanoberflächen (Ra>2) kultiviert werden.
Diese Studie testet die Hypothese, dass die "Bone Nodule Formation" in Antwort auf BMP-2 und Dexamethason für die Änderung der Oberflächentopographie sensibel ist. Fetale Rattenkalvarienzellen wurden auf 3 Titanoberflächen (PT, Ra 0.60; SLA, Ra 3.97; TPS, Ra 5.21) mit/ohne BMP-2 (20 ng/ml) oder 10-8M Dexamethason (Dex) kultiviert. Die Zellproliferation war mit steigender Oberflächenrauhigkeit und durch BMP-2/Dex gesenkt. Es gab keinen Unterschied zwischen Kontrollen und Dexamethason-behandelten Kulturen, aber die Behandlung mit BMP-2 reduzierte die Zellzahl. Alkalische Phosphatase stieg mit steigender Rauhigkeit, BMP-2 und Dex induzierten eine Enzymerhöhung. Nodule-Fläche sank mit steigender Rauhigkeit, Nodule-Anzahl war auf SLA am höchsten. Dex-Behandlung steigerte die Nodule-Zahl um 100% auf PT, war aber ohne Einfluß auf SLA und TPS. BMP-2 steigerte die Nodule-Zahl auf allen Oberflächen außer TPS. Der Calcium-/Phosphat-Gehalt war durch BMP-2 und Dex auf rauen Oberflächen gesteigert. Fourier Transform Infrared Imaging (FTIR) zeigte auf SLA die Assoziation des Mineralgehalt mit der Matrix, jedoch nicht auf PT und in Dex-behandelten Kulturen.
Die Fähigkeit von BMP-2 und Dex, mineralisierte Nodules zu induzieren, hängt von der Oberflächentopographie des Implantates ab. Weiter wird durch Dex in vitro eine dystrophische Mineralisation der Matrix induziert.