Knochenersatzmaterial – Die synthetische Alternative ohne biologische Vorgeschichte

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Die Entwicklung von Knochenersatzmaterialien hat in den letzten Jahren stark zugenommen, da bei fast jedem 2. Patienten vor einer Implantation aufgrund starker Kieferkammatrophie ein Knochenaufbau nötig ist. Den Anwendern steht mittlerweile eine Vielzahl an Knochenersatzmaterialien organischen oder anorganischen Ursprungs zur Verfügung. Nach ihrer Herkunft werden sie in autologe, xenogene oder alloplastische Materialien unterteilt.

Neben dem autologen Knochen als sog. Goldstandard entscheiden sich inzwischen viele Anwender auch für alloplastische/vollsynthetische Produkte, wie beispielsweise Materialien auf Hydroxylapatitbasis. Diese bergen keinerlei potenzielles Infektions- oder Allergierisiko und können allein oder auch in Kombination mit autologem Knochen appliziert werden. Die synthetischen Hydroxylapatite früherer Generationen zeigten allerdings wegen ihrer geringen Porosität oft unzureichende biokompatible Eigenschaften. Moderne Hydroxylapatite, wie das neue Osbone® der curasan AG, können inzwischen in einer Struktur hergestellt werden, die dem menschlichen Knochen genauestens nachempfunden sind. Das Material ist als biokompatibles, stabiles Knochenersatzmaterial für die MKG-Chirurgie, Implantologie und Parodontologie zur Auffüllung größerer Defekte entwickelt worden und stellt so als synthetisches Hydroxylapatit eine zeitgemäße Alternative zu Hydroxylapatiten allogenen oder xenogenen Ursprungs dar. Aufgrund moderner Herstellungsverfahren ist das Produkt biokompatibel, ermöglicht so eine schnelle Osseointegration und damit ein stabiles Implantatlager. Dazu liegen jetzt erste Ergebnisse einer Großtierstudie mit Schafen vor, die nach 3 Monaten eine gute Durchdringung des synthetischen Hydroxylapatits mit neugebildetem Knochen zeigen. Sowohl in der Peripherie des Defekts als auch zentral ist eine Geflechtknochenbildung um die Partikel und in deren Poren in Kombination mit einem hohen Maß an direktem Knochen-Partikelkontakt sichtbar (Abb. [1]). Die Partikel zeigen sowohl nach 1 als auch nach 3 Monaten einen stimulierenden Effekt auf die Osteoblastenaktivität, Matrixmineralisation und Knochenbildung an ihrer Oberfläche (Abb. [2]). Dabei ist die Osteokalzinexpression in den mit der Osbone®-Partikeloberfläche in Kontakt stehenden Markräumen stark ausgeprägt. Somit zeichnet sich das synthetische Hydroxylapatit nach 3 Monaten Implantationszeit durch eine sehr gute Osteokonduktion aus, was auch im Mikro-CT-Bild (Abb. [3]) gut erkennbar ist. Die bisherigen histologischen Auswertungen zeigen, dass die Hauptforderung an ein Knochenersatzmaterial, gute Osseokonduktion und Osseointegration, von dem vollsynthetischen Hydroxylapatit erfüllt wird.

Abb. 1 Kreisrunder Defekt in der Schafscapula 3 Monate nach Implantation von Osbone® (orange Pfeile) mit guter Knochenbildung (grüne Pfeile).

Histologische Auswertungen:

PD Dr. Christine Knabe, Charité - Universitätsmedizin Berlin

Abb. 2 Das synthetische Hydroxylapatit in der Peripherie des Defekts 3 Monate nach Implantation in der Schafscapula mit guter Knochenbildung (grüne Pfeile) und -bindung an der Partikeloberfläche sowie starker Osteokalzinexpression in der mineralisierten Knochenmatrix (weiße Pfeile).

Abb. 3 Mikro-CT von Partikeln des synthetischen Hydroxylapatits 3 Monate nach Implantation in der Schafscapula. Die ausgedehnte Knochenbildung innerhalb des Defekts ist sichtbar sowie eine gute Knochenbildung der Partikel (gelbe Pfeile).

Darüber hinaus birgt es aufgrund seiner synthetischen Herstellung keine Risiken für Infektionen oder Allergien, wie sie bei Materialien biologischen Ursprungs potenziell immer bestehen können. Für Anwender und Patient bedeutet das mehr Sicherheit und Transparenz.

curasan AG
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