📦 😖 🧖🏼 Um die Effektivität des Implantatüberlebens um das 5-7-fache zu erhöhen

Für das Überleben des Implantats ist nicht nur die Biokompatibilität des Materials wichtig, auch seine strukturellen Merkmale spielen eine wichtige Rolle: Je besser das Implantat den Knochen nachahmt, desto schneller beginnt der Heilungsprozess. Der Prozess kann effizienter gestaltet werden, indem spezifische Additive eingeführt werden, die die eigenen Zellen des Patienten in den Implantationsbereich ziehen und zur Bildung eines neuen Knochens beitragen. Ein Team von Wissenschaftlern der NITU "MISiS", NITsEM ihnen. N.F. Gamalei, NMIC sie. N.N. Blokhin und die Technische Universität Dortmund haben die Effizienz des Überlebens von Knochenimplantaten um das 5- bis 7-fache gesteigert. Wie ist das möglich geworden?

Es geht um den kombinatorischen Ansatz: die poröse Struktur des Implantats, seine Mineralanreicherung und die Wirkung von zwei in das Implantat eingebrachten Proteinwachstumsfaktoren.

Forscher haben Proteine in das Hybridimplantat aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) und Hydroxylapatit (eine mineralische Substanz, die etwa 50% des natürlichen Knochens ausmacht) eingeführt, die auf natürliche Weise das Knochenwachstum und die Hämatopoese fördern. Das Experiment wurde an Labormäusen mit einem Trepanationsloch im Schädel mit einem Durchmesser von 4 mm durchgeführt - unabhängig davon hätte ein solcher Defekt ohne Implantat niemals gedauert.

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Künstlich synthetisierte Proteine zweier Arten wurden in das Implantat eingeführt: Knochenmorphogenetisches Protein 2 (BMP-2), das die eigenen Zellen des Patienten an die Implantationsstelle zieht, die zur Bildung von Knochengewebe beiträgt, und Erythropoetin (EPO), das in diesem Fall viele Funktionen im Körper hat, fördert die Bildung von Blutgefäße im neu gebildeten Knochengewebe.

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In dem Experiment wurden sieben Gruppen von Mäusen verwendet: In der ersten Gruppe wurde das Implantat nicht in das Trepanationsloch eingeführt, in der zweiten wurde ein Hybridimplantat ohne eingeführte Proteine verwendet, und der Rest verwendete ein Implantat mit verschiedenen Kombinationen dieser Proteine. Die erfolgreichsten Ergebnisse wurden in den Gruppen 6 und 7 gezeigt: In einem von ihnen wurden 7 Mikrogramm BMP-2 in das Implantat eingeführt, in dem anderen - 3,5 Mikrogramm BMP-2 und 3,5 Mikrogramm EPO. Bereits in der 3. Versuchswoche wurde ein Schädeldefekt bei Mäusen dieser beiden Gruppen durch aktiv wachsendes Knochengewebe vollständig verstärkt. Dies ist 5-7-mal effektiver (dh wenn Proteine hinzugefügt werden, wird 5-7-mal mehr Knochengewebe gebildet) als das Überleben des Implantats ohne die eingeführten Proteine.

Der Versuchsverlauf bei sieben Gruppen von Mäusen mit Schädeldefekt. Es kann beobachtet werden, dass die effektivsten Ergebnisse in den Gruppen 6 und 7 erzielt wurden.

Artikel auf der veröffentlichten Entwicklung in Materials Science & Engineering der C .

Die weiteren Pläne der Wissenschaftler bestehen darin, die Arbeit an der Herstellung biokompatibler modifizierter Implantate fortzusetzen, auch aus bioresorbierbaren Materialien, die sich im Laufe der Zeit vollständig auflösen und nur neu gewachsenen Knochen zurücklassen würden.

Um die Effektivität des Implantatüberlebens um das 5-7-fache zu erhöhen - wie ist das möglich?

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