Abstract
In der vorliegenden Studie wurden fünf verschiedene Implantatgruppen im Schafmodell auf ihre Biokompatibilität, Osteokonduktion, -induktion und -integration in zwei unterschiedlichen Defektlokalisationen nach einem Zeitraum von zwei Monaten untersucht. Als Träger dienten bei allen Gruppen speziell zugeschnittene chronOS- Rohlinge in Zylinderform. Neben einer unbehandelten Vergleichsgruppe wurden zwei Gruppen mit Prostaglandin E2 in den Konzentrationen 1μM (PGE2 1)und 50μM (PGE2 50) und weitere zwei Gruppen mit Hydroxyfasudil in den Konzentrationen 10μM (Hy 10) und 100μM (Hy100) imprägniert. Es wurden acht Millimeter dicke Bohrlochdefekte im Condylus medialis des Femurs und der Tuberositas tibiae beider Hintergliedmaßen gesetzt und nach Schlachtung der Schafe makroskopisch, radiologisch, histomorphometrisch und histologisch beurteilt. Alle Implantate zeigten eine gute Biokompatibilität, Osteointegration und – konduktion. Die besten osteoinduktiven Eigenschaften waren bei Gruppe PGE2 50 festzustellen, dicht gefolgt von der Gruppe Hy10. Die höher dosierte Hy 100-Gruppe und die niedriger dosierte PGE2 1–Gruppe zeigten hingegen, ähnlich wie die Kontrollgruppe, deutlich geringere osteoinduktive Fähigkeiten. Diese Studie konnte somit nachweisen, dass sowohl PGE2 als auch Hy als bioaktive Stoffe konzentrationsabhängig die osteogenetischen Eigenschaften der Keramiken steigern und damit eine Verbesserung im klinischen Einsatz darstellen können. Die optimale Dosierung von PGE2 und Hy sollte jedoch in weiterführenden Versuchen noch genauer definiert werden.
SUMMARY
The aim of this experimental study in sheep was to evaluate five implantation groups relating to their biocompatibility as well as their osteoconductive, -inductive and integrative properties after an observation period of eight weeks. An established drill hole model was chosen and, after creating eight millimeter defects into both medial femoral condyles and tibial tuberositas, special cylindric chronOS-blocks where implanted as scaffolds. One group with untreatened blocks served as a control, whereas the remaining defects were filled with either Prostaglandin E2 impregnated blocks at concentration of 1μM (PGE2 1) and 50μM (PGE2 50) or with Hydroxyfasudil impregnated blocks at concentration of 10μM (Hy 10) and 100μM (Hy100). The obtained samples were harvested and assessed macroscopically, radiographically, histomorphometrically and histologically. All implants showed great biocompatibility, osteointegration- and conduction. Superior osteoinduction was observed at PGE2 50-, closely followed by Hy10-concentrations. Similar to the control group, the higher dosed Hy 100- and the lower dosed PGE2 1–group showed less osteoinductive properties. Therefore the present study demonstrated the potential capability of PGE2 and Hy to enhance the osteogenetic properties of the chronOS-scaffolds in dependency on their concentrations and thereby might improve its clinical application. However, further studies are required to determine the optimal dose of PGE and Hy.
von Wedel, Friederike