Osteoinduktion durch spezielle Oberflächenstruktur

Das vollsynthetische Knochenersatzmaterial AttraX Putty zeichnet sich durch eine einzigartige Oberflächenstruktur aus, die das Knochenwachstum in besonderem Maße stimuliert. AttraX Putty ist ein nanostrukturiertes Kalziumphosphat- Material, das von strukturierten Kalzium-Triphosphatgranula eingeschlossen ist. Diese Granula haben spezielle Oberflächenformen, die eine erhöhte Adsorptionsvermögen für Proteine aufweisen.

Wenn Struktur und Ausdehnung der Oberfläche bestimmte Anforderungen erfüllen, haben keramische Substanzen in Kalziumphosphat-haltigen Materialien eine hohe intrinsische osteoinduktive Aktivität. Das konnten Yuan et al. im vergangenen Jahr zeigen (Proceedings of the National Academy of Science 2010). Eine besondere Rolle spielt hierfür die Anzahl der Nanoporen. In AttraX Putty finden sich 22 % Nanoporen <1μm, in bioaktivem β-TCP (Beta-Trikalziumphosphat) hingegen 2 % und in Silikat-HA (Silikat-Hydroxylapatit) lediglich 1 %.

Proteinadsorption erheblich gesteigert

Die spezielle Oberflächenstruktur verbessert die Proteinadsorption, und diese wiederum hat sich als Schlüsselfaktor für die Knochenneubildung erwiesen. AttraX Putty adsorbiert 2,5mal soviel Protein wie bioaktives β-TCP und das 3,2fache von Silikat-HA, gemessen an Tag 7. Umgerechnet bedeutet dies eine Proteinadsorption von 89 % gegenüber 36 % (β-TCP) bzw. 28 % (Silikat-HA). Spezielle Proteine wie Vitronectin, Fibronectin und Albumin, die sich während der frühesten Phase der Heilungskaskade an das Implantatmaterial anlagern, sind verantwortlich für die Anhaftung und Funktionsaufnahme von Osteoblasten.

Vermehrte Knochenneubildung nachgewiesen

Dass dies tatsächlich auch zu vermehrter Knochenneubildung führt, konnte mehrfach im Tierversuch an verschiedenen Spezies nachgewiesen werden (Walsh et al. 2011, Proceedings of the American Academy of Orthopaedic Surgeons). Osteoinduktion durch spezielle Oberflächenstruktur Nanotechnologie für den Knochenersatz Nach 12 Wochen fand sich im Tiermodell nach Implantation von AttraX Putty 21 % neu gebildete Knochensubstanz, bei Silikat-HA hingegen 12 % und im β-TCP-Präparat nur 9 % neu gebildeter Knochen (Abb. 1a-c). Der neu gebildete Knochen verfügt über gute mechanische Eigenschaften, mit tendenziell, aber nicht signifikant höherer Zugbelastbarkeit als autologe Spongiosa. Signifikant höher ist die Zugbelastbarkeit hingegen gegenüber Silikat-HA und β-TCP. Das besonders dichte β-TCP in AttraX Putty wurde entwickelt, um die zellvermittelte Resorption des Trägers zu beschleunigen.

Einfache Handhabung

AttraX Putty zeichnet sich durch seine gute Formbarkeit und einfache Handhabung aus. Es ist gebrauchsfertig in verschiedenen Größen und Formen, z. B. als Zylinder, Block oder Streifen erhältlich. Das Produkt kann in der Ausgangsform verarbeitet oder jede andere Form gebracht werden (Abb. 2). Die Trägersubstanz, ein alkalisches Polymer (AOC®), die für die leichte Formbarkeit verantwortlich ist, bremst die Knochenneubildung nicht und löst sich rasch auf. AttraX Putty kann auch mit Autograft-Material kombiniert werden. Nach der erfolgreichen CE-Zertifizierung wurde das Produkt europaweit im Mai 2011 eingeführt. Die Handlingscharakteristika wurden anfänglich im Bereich der Wirbelsäulenchirurgie genutzt. Zwischenzeitlich profitieren auch Anwender in der Traumatologie und allgemeinen Orthopädie von den überzeugenden Produkteigenschaften.