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Muller-Mai C.M.,Ruhr University Bochum | Muller-Mai C.M.,Charite - Medical University of Berlin | Berger G.,AG Biomaterialien und Implantate | Stiller M.,Charite - Medical University of Berlin | And 7 more authors.
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik | Year: 2010

In this study, two novel bioactive bone-bonding cements based on the crystalline phase Ca2KNa(PO4)2 were studied in vivo in order to characterize their bone regenerative capacities as well as their biodegradability. The implantation site was located underneath the patellar sliding plane of the distal femur of rabbits in an area which is almost free of bony trabeculae. Highly porous β-TCP granules and empty defects served as controls. In order to obtain information especially regarding the remodeling properties time periods of up to 48 weeks were chosen. When used as bulk material, both cements showed bone formation rates which were comparable to those of the TCP granules in combination with a favorable biodegradability, which however was lower than that of TCP granules due to the considerably lower porosity. Taken together, a guided bone regeneration in conjunction with biomaterials degradation was observed with all three materials. The empty defects (negative control) did not show comparable bone formation rates. Based on this study, both cements can be considered as valuable materials for percutaneous treatment of bone defects in traumatology, for example. Zwei neue bioaktive knochenbindende Zemente wurden in einem Tiermodel getestet. Die kristalline Hauptphase war Ca2KNa(PO4)2. Untersucht werden sollten die Knochenregeneration und Degradation. Die Materialien wurden hinter dem Patellagleitlager von Kaninchen implantiert. Hier besteht ein Areal, was physiologischer Weise arm an Knochentrabekeln ist. Als Kontrollen dienten ein TCP-Granulat und Leerdefekte. Um Informationen besonders über den Remodelingprozess zu erhalten, wurden Zeitpunkte von bis zu 48 Wochen gewählt. Beide Zemente füllten die Defekte vollständig. Sie zeigten vergleichbare Raten der Knochenneubildung wie TCP-Partikel, wobei die Degradation geringer bzw. langsamer als die der TCP Partikel war aufgrund der geringeren Porosität der Zemente. Die Degradation erreichte nach 48 Wochen jedoch fast den gesamten Defekt, so dass bei gleichzeitiger Knochenbildung von einer gerichteten Knochenregeneration im Defekt gesprochen werden kann. Leerdefekte blieben ohne wesentliche Knochenneubildung. Beide Zemente stellen daher geeignete Materialien zur perkutanen Auffüllung z.B. in der unfallchirurgischen operativen Praxis dar. © 2010 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

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