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Evaluation of a press-fit osteochondral poly(ester-urethane) scaffold in a rabbit defect model


Dresing, Iska Miriam. Evaluation of a press-fit osteochondral poly(ester-urethane) scaffold in a rabbit defect model. 2013, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the impact on osteochondral healing of press-fitted multiphasic osteochondral scaffolds consisting of poly(ester-urethane) and hydroxyapatite into a cylindric osteochondral defect in the distal non-weight bearing femoral trochlear ridge of the rabbit. Two scaffolds were investigated, one with and one without an intermediate microporous membrane between the cartilage and the bone compartment of the scaffold. A control group without a scaffold placed into the defect was included. After 12 weeks macroscopic and histomorphometric analyses were performed. The scaffold was easily press-fitted and provided a stable matrix for tissue repair. The membrane did not demonstrate a detrimental effect on tissue healing compared with the scaffold without membrane. However, the control group had statistically superior healing as reflected by histological differences in the cartilage and subchondral bone compartment between control group and each scaffold group. A closer analysis revealed that the difference was localized in the bone compartment healing. However, given the observed degree of healing in some of the animals in this study with the scaffold, the ease of its insertion and its stability, biodegradable elastomeric PUR/nHA scaffolds should be further investigated as potentially suitable carriers for a regenerative approach of articular cartilage injuries.

Das Studienziel war, den Einfluss von mehrphasigen Poly(ester- urethan)/Hydroxyapatit Scaffolds in einem zylindrischen osteochondralen Defekt im medialen Rollkamm des Kaninchenfemurs, in Bezug auf die Gewebeheilung zu untersuchen. Zwei unterschiedliche Scaffolds wurden im Rahmen der Studie untersucht: Beide bestehen aus einem Knorpel- und einem Knochenbereich und unterscheiden sich durch das Vorhandensein/Abwesenheit einer mikroporösen separierenden Membran zwischen den unterschiedlichen Bereichen des Scaffolds. Eine Kontrollgruppe mit einem leeren Defekt wurde ebenfalls untersucht. Nach 12 Wochen wurden makroskopische und histomorphometrische Untersuchungen durchgeführt. Die Scaffolds konnten ohne Probleme mittels press- fit Technik implantiert werden und lieferten eine stabile Matrix für die Geweberegeneration. Die An- bzw. Abwesenheit der Membran zeigte keinen Einfluss auf die Heilung. Jedoch zeigte die Kontrollgruppe eine statistisch signifikant bessere Heilung im Vergleich zu den Gruppen mit einem implantierten Scaffold, was hauptsächlich auf Unterschiede im Knochenbereich zurückzuführen ist. Allerdings konnte in einigen Tieren mit implantiertem Scaffold eine beginnende Heilungstendenz beobachtet werden. In Kombination mit der einfachen Implantierungstechnik und der Biodegradibilität der PUR/nHA Scaffolds, führt dies zum Schluss, dass die Scaffolds weiter untersucht werden sollten, besonders in ihrer Eignung als regenerative Carrier für Knorpelverletzungen

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the impact on osteochondral healing of press-fitted multiphasic osteochondral scaffolds consisting of poly(ester-urethane) and hydroxyapatite into a cylindric osteochondral defect in the distal non-weight bearing femoral trochlear ridge of the rabbit. Two scaffolds were investigated, one with and one without an intermediate microporous membrane between the cartilage and the bone compartment of the scaffold. A control group without a scaffold placed into the defect was included. After 12 weeks macroscopic and histomorphometric analyses were performed. The scaffold was easily press-fitted and provided a stable matrix for tissue repair. The membrane did not demonstrate a detrimental effect on tissue healing compared with the scaffold without membrane. However, the control group had statistically superior healing as reflected by histological differences in the cartilage and subchondral bone compartment between control group and each scaffold group. A closer analysis revealed that the difference was localized in the bone compartment healing. However, given the observed degree of healing in some of the animals in this study with the scaffold, the ease of its insertion and its stability, biodegradable elastomeric PUR/nHA scaffolds should be further investigated as potentially suitable carriers for a regenerative approach of articular cartilage injuries.

Das Studienziel war, den Einfluss von mehrphasigen Poly(ester- urethan)/Hydroxyapatit Scaffolds in einem zylindrischen osteochondralen Defekt im medialen Rollkamm des Kaninchenfemurs, in Bezug auf die Gewebeheilung zu untersuchen. Zwei unterschiedliche Scaffolds wurden im Rahmen der Studie untersucht: Beide bestehen aus einem Knorpel- und einem Knochenbereich und unterscheiden sich durch das Vorhandensein/Abwesenheit einer mikroporösen separierenden Membran zwischen den unterschiedlichen Bereichen des Scaffolds. Eine Kontrollgruppe mit einem leeren Defekt wurde ebenfalls untersucht. Nach 12 Wochen wurden makroskopische und histomorphometrische Untersuchungen durchgeführt. Die Scaffolds konnten ohne Probleme mittels press- fit Technik implantiert werden und lieferten eine stabile Matrix für die Geweberegeneration. Die An- bzw. Abwesenheit der Membran zeigte keinen Einfluss auf die Heilung. Jedoch zeigte die Kontrollgruppe eine statistisch signifikant bessere Heilung im Vergleich zu den Gruppen mit einem implantierten Scaffold, was hauptsächlich auf Unterschiede im Knochenbereich zurückzuführen ist. Allerdings konnte in einigen Tieren mit implantiertem Scaffold eine beginnende Heilungstendenz beobachtet werden. In Kombination mit der einfachen Implantierungstechnik und der Biodegradibilität der PUR/nHA Scaffolds, führt dies zum Schluss, dass die Scaffolds weiter untersucht werden sollten, besonders in ihrer Eignung als regenerative Carrier für Knorpelverletzungen

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Other titles:Evaluation eines osteochondralen press-fit Poly(ester-urethane) Scaffolds im Kaninchen-Defekt-Modell
Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Auer Jörg A, Tezval Mohammad
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Veterinary Clinic > Equine Department
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
630 Agriculture
Uncontrolled Keywords:Osteochondral defect; Poly(ester-urethane);scaffold ;In vivo study; Cartilage,
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2013
Deposited On:02 May 2019 14:38
Last Modified:07 Apr 2020 07:17
Number of Pages:29
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod009938563&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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