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Plasma Spreyed Coatings of Calcium Titanium Phosphate - A New Generation of Bioactive Coatings
(1995)
Bioresorbable carriers for subchondral anchoring of tissue-engineered cartilage in articular defects
(2000)
Schwammartige glaskeramische Biowerkstoffe werden zunehmend als Knochenersatzmaterial verwendet und sind bereits im Tierversuch erprobt. Für den optimalen Einsatz dieser gut resorbierbaren Biowerkstoffe ist eine zuverlässige Charakterisierung erforderlich. Im Vordergrund stehen dabei der Herstellungsprozess, über den die offene Porosität kontrolliert eingestellt wird, sowie der Sintervorgang, der die Struktur des keramischen Gerüstmaterials entscheidend prägt. Hier werden mittels Röntgenrefraktionsanalyse und lichtoptischer Bildauswertung sowohl Porosität als auch die innere Oberflächendichte bestimmt. Während mit beiden Verfahren die Porositäten gut übereinstimmen, weichen die Oberflächendichten signifikant voneinander ab. Dieser Unterschied ist hauptsächlich auf mikrostrukturelle Defekte im keramischen Werkstoffgefüge zurückzuführen, die von der Bildanalyse quantitativ nur unvollständig erfasst werden. Dagegen ist die bildanalytische Auswertung der typischen, großporigen Hohlraumstruktur im Vergleich zur Röntgenrefraktion von Vorteil. Die Untersuchungen zeigen, dass die Kombination beider Verfahren eine geeignete Ergänzung darstellt, um die Strukturparameter verlässlich bestimmen zu können. Dies ist auch die wesentliche Voraussetzung für die Optimierung der Materialeigenschaften.
Bone development and bone structure depend on surface roughness and structure of metalic implants
(2000)
The use of biodegradable bone substitutes is advantageous for alveolar ridge augmentation, since it avoids second-site surgery for autograft harvesting. This study examines the effect of novel, rapidly resorbable calcium phosphates on the expression of bone-related genes and proteins by human bone-derived cells (HBDC) and compares this behavior to that of tricalciumphosphate (TCP). Test materials were a-TCP, and four materials which were created from ß-Rhenanite and its derivatives: R1-ß-Rhenanite (CaNaPO4); R1/M2 composed of CaNaPO4 and MgNaPO4; R1+SiO2 composed of CaNaPO4 and 9% SiO2 (wt%); and R17-Ca2KNa(PO4)2. HBDC were grown on the substrata for 3, 5, 7, 14 and 21 days, counted and probed for various mRNAs and proteins (Type I collagen, osteocalcin, osteopontin, osteonectin, alkaline phosphatase and bone sialoprotein). All substrata supported continuous cellular growth for 21 days. At day 21, surfaces of R1+SiO2 and R17 had the highest number of HBDC. At 14 and 21 days, cells on R1 and on R1+SiO2 displayed significantly enhanced expression of all osteogenic proteins. Since all novel calcium phosphates supported cellular proliferation together with expression of bone-related proteins at least as much as TCP, these ceramics can be regarded as potential bone substitutes. R1 and R1+SiO2 had the most effect on osteoblastic differentiation, thus suggesting that these materials may possess a higher potency to enhance osteogenesis than TCP.