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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-591015

Osteogenic Effect of a Bioactive Calcium Alkali Phosphate Bone Substitute in Humans

  • (1) Background: The desire to avoid autograft harvesting in implant dentistry has prompted an ever-increasing quest for bioceramic bone substitutes, which stimulate osteogenesis while resorbing in a timely fashion. Consequently, a highly bioactive silicon containing calcium alkali orthophosphate (Si-CAP) material was created, which previously was shown to induce greater bone cell maturation and bone neo-formation than β-tricalcium phosphate (β-TCP) in vivo as well as in vitro. Our study tested the hypothesis that the enhanced effect on bone cell function in vitro and in sheep in vivo would lead to more copious bone neoformation in patients following sinus floor augmentation (SFA) employing Si-CAP when compared to β-TCP. (2) Methods: The effects of Si-CAP on osteogenesis and Si-CAP resorbability were evaluated in biopsies harvested from 38 patients six months after SFA in comparison to β-TCP employing undecalcified histology, histomorphometry, and immunohistochemical analysis of(1) Background: The desire to avoid autograft harvesting in implant dentistry has prompted an ever-increasing quest for bioceramic bone substitutes, which stimulate osteogenesis while resorbing in a timely fashion. Consequently, a highly bioactive silicon containing calcium alkali orthophosphate (Si-CAP) material was created, which previously was shown to induce greater bone cell maturation and bone neo-formation than β-tricalcium phosphate (β-TCP) in vivo as well as in vitro. Our study tested the hypothesis that the enhanced effect on bone cell function in vitro and in sheep in vivo would lead to more copious bone neoformation in patients following sinus floor augmentation (SFA) employing Si-CAP when compared to β-TCP. (2) Methods: The effects of Si-CAP on osteogenesis and Si-CAP resorbability were evaluated in biopsies harvested from 38 patients six months after SFA in comparison to β-TCP employing undecalcified histology, histomorphometry, and immunohistochemical analysis of osteogenic marker expression. (3) Results: Si-CAP as well as β-TCP supported matrix mineralization and bone formation. Apically furthest away from the original bone tissue, Si-CAP induced significantly higher bone formation, bone-bonding (bone-bioceramic contact), and granule resorption than β-TCP. This was in conjunction with a higher expression of osteogenic markers. (4) Conclusions: Si-CAP induced higher and more advanced bone formation and resorbability than β-TCP, while β-TCP’s remarkable osteoconductivity has been widely demonstrated. Hence, Si-CAP constitutes a well-suited bioactive graft choice for SFA in the clinical arena.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Christine Knabe, Doaa Adel-Khattab, Mohamed Rezk, Jia Cheng, Georg Berger, Renate Gildenhaar, Janka Wilbig, Jens Günster, Alexander Rack, Max Heiland, Tom Knauf, Michael Stiller
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Bioengineering
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Jahrgang/Band:10
Ausgabe/Heft:12
Aufsatznummer:1408
Erste Seite:1
Letzte Seite:15
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Bioactive bone grafting material; Bioactivity; Bioceramics; Bone regeneration; Calcium alkali orthophosphate materials; Osteogenesis; Silicon release; Sinus floor augmentation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialdesign
DOI:10.3390/bioengineering10121408
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-591015
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:11.12.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:08.01.2024
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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