als PDF - AGA

27. AGA-Kongress 2010 - Wien
Res 23
Unterschiede im Adhäsions- und Proliferationsverhalten von Osteoblasten auf
biodegradierbaren Interferenzschrauben
Bernstein A. 1 , Mayr H.O. 2
1 Universität Halle-Wittenberg, Klinik für Orthopädie, Labor für Experimentelle Orthopädie, Halle/Saale,
Germany, 2 OCM-Klinik, München, Germany
Hypothese: Zu den Standardverfahren beim Kreuzbandersatz gehört die Transplantatfixierung mit
bioresorbierbaren Interferenzschrauben auf der Basis von Polylactid. Die Form der Schrauben bleibt
dabei anfänglich weit gehend stabil. Danach kommt es oft zu einem schnellen Zerfall des Polymers. In
dessen Folge können Osteolysen im Knochen entstehen. Herstellungsbedingt unterscheiden sich die
Eigenschaften des Polymers an der Oberfläche geringfügig von dem Polymer im Inneren der
Schrauben. Ein genaues Differenzieren der unterschiedlichen Polymertypen und dem daraus
resultierendem Degradationsverhalten, erhöhen den sicheren Umgang mit diesen Materialien. Es soll
geklärt werden, welchen Einfluss die Zusammensetzung auf das Bewuchsverhalten mit Osteoblasten
hat.
Material/Methoden: Die untersuchten Implantate sind Interferenzschrauben, die bei der Fixierung von
Kreuzbändern angewandt werden. Untersucht wurden folgende Schrauben aus PLLA, TCP/PLLA und
TCP/PLGA/PLLA. Zum Vergleich wurden die Osteoblasten auf einer reinen beta-TCP - Keramik und
einer Thermanox Membran kultiviert. Primäre humane Osteoblasten wurden in direktem Kontakt mit
dem in Scheiben geschnittenen Untersuchungsmaterial über einen Zeitraum von 3, 7, 14 und 21
Tagen kultiviert. Untersucht wurden die Adhäsion (ESEM; Giemsa-Färbung), Viabilität (Zellzahl, WST,
Live-Dead-Assay) und Zelldifferenzierung (alkalische Phosphatase; Kollagen I).
Ergebnisse: Alle Materialien weisen insgesamt eine gute Biokompatibilität auf. Die
rasterlektronemikroskopischen Aufnahmen zeigten ein unterschiedliches Bewuchsverhalten in
Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Probe und dem Ort (Oberfläche, Innen). Auf den reinen
PLA - Proben zeigten die Zellen eher ein fibroblastentypisches Aussehen mit langen Zellausläufern.
Sie zeichnen sich zusätzlich durch geringe Bewuchsraten zentral (Innen) aus.
Das Adhäsions- und Proliferationsverhalten der Osteoblasten differiert in Abhängigkeit vom Material.
Beigefügtes TCP begünstigt die Verankerung der Zellen. Die Differenzierungsleistung der Zellen
wurde durch die Implantate nur geringfügig beeinträchtigt.
Schlussfolgerung: Es gibt keine Hinweise auf eine Toxizität der Materialien auf Osteoblasten
unmittelbar nach Implantation. Eine Beimengung von TCP begünstigt das Adhäsionsverhalten der
Zellen. Das unterschiedliche Bewuchsverhalten der Materialien korreliert mit einem veränderten
Degradationsverhalten der Materialien in Abhängigkeit von der Zusammensetzung. Das Maximum der
Hydrolyse der untersuchten Polymeren tritt wesentlich später auf. Um diesen Einfluss genauer zu
analysieren, müssen Langzeitkultivierungen durchgeführt werden.
Evidenzlevel: Grundlagenforschung (IV)
69