Csontpótló anyagok összehasonlító mikrokeménység vizsgálata

A periprotetikus csontpótló anyagokat gyakran teherviselő felületeken is alkalmazzuk például csípő vagy térdízület esetén ezért fontos szempont, hogy azok megfelelő mechanikai tulajdonságokkal rendelkezzenek. A biokompatibilis anyagok mechanikai vizsgálatában a Vickers-féle mikrokeménységmérés széleskörben elterjedt módszer, amely a csontpótló anyagok tanulmányozásában is hasznos eredményekkel szolgálhat. Kísérleteinkben három, klinikai alkalmazás tekintetében azonos indikációval rendelkező csontpótló anyag mikrokeménység vizsgálatát végeztük el. A liofilizált szivacsos humán csont allograft (allograft), liofilizált szivacsos szarvasmarha csontgraft (BioOss), valamint porózus szerkezetű béta-trikálcium-foszfát (ß-TCP) mintákból arannyal bevont csiszolatokat készítettünk, majd és Buehler típusú berendezés segítségével megállapítottuk a mikrokeménységet. Annak ellenére, hogy a három minta közül szubjektíven a ß-TCP volt a leginkább törékeny, a Vickers-féle mikrokeménység mérések szerint jelentősen keményebbnek bizonyult, mint a természetes eredetű csontpótlók. A liofilizált szarvasmarha és a liofilizált humán allograft hasonló keménységgel jellemezhető. Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a biológiai eredetű mineralizált csontgraftokhoz látszólag hasonló mesterséges ß-TCP jelentősen keményebb, ridegebb szerkezetű, amely valószínűleg azt eredményezi, hogy élő szövetbe ültetve könnyebben törik

Microhardness testing of comparable bone substitutes

A periprotetikus csontpótló anyagokat gyakran teherviselő felületeken is alkalmazzuk például csípő vagy térdízület esetén ezért fontos szempont, hogy azok megfelelő mechanikai tulajdonságokkal rendelkezzenek. A biokompatibilis anyagok mechanikai vizsgálatában a Vickers-féle mikrokeménységmérés széleskörben elterjedt módszer, amely a csontpótló anyagok tanulmányozásában is hasznos eredményekkel szolgálhat. Kísérleteinkben három, klinikai alkalmazás tekintetében azonos indikációval rendelkező csontpótló anyag mikrokeménység vizsgálatát végeztük el. A liofilizált szivacsos humán csont allograft (allograft), liofilizált szivacsos szarvasmarha csontgraft (BioOss), valamint porózus szerkezetű béta-trikálcium-foszfát (β-TCP) mintákból arannyal bevont csiszolatokat készítettünk, majd és Buehler típusú berendezés segítségével megállapítottuk a mikrokeménységet. Annak ellenére, hogy a három minta közül szubjektíven a β-TCP volt a leginkább törékeny, a Vickers-féle mikrokeménység mérések szerint jelentősen keményebbnek bizonyult, mint a természetes eredetű csontpótlók. A liofilizált szarvasmarha és a liofilizált humán allograft hasonló keménységgel jellemezhető. Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a biológiai eredetű mineralizált csontgraftokhoz látszólag hasonló mesterséges β-TCP jelentősen keményebb, ridegebb szerkezetű, amely valószínűleg azt eredményezi, hogy élő szövetbe ültetve könnyebben törik. DOI: 10.17489/biohun/2013/2/02Bone-substitute materials are often employed in areas around load-bearing surfaces of implants, for example hip joints and ligaments around knees. It is important these materials have appropriate mechanical properties. Among mechanical tests, the Vickers microhardness measurement gives useful insights into bone-substitute materials. In these experiments microhardness was tanulmánytested for three bone-substitute materials used in similar clinical settings. Gold-coated samples of lyophilised trabecular human bone allograft, lyophilised trabecular bovine bone graft (BioOss), and porous-structured beta-tricalcium-phosphate (β-TCP) were measured for microhardness. Vickers-type microhardness measures ranked the β-TCP an order of magnitude harder than thenatural-source bone substitutes. The unusually high microhardness value of the β-TCP wasexplicable in terms of material-structure differences. The natural-origin bone substitutes are composite materials in which elastic protein fi lament cages hold inorganic calcium and magnesium during bone formation. In contrast, synthetic β-TCP is a single-phase dense material andlacks protein fi laments, explaining why its microhardness is an order of magnitude higher. To sum up, it was possible to establish that in comparison to mineralised, biological-origin bone grafts, artifi cial β-TCP was signifi cantly harder and brittler, probably meaning that when embeddedin living tissue it breaks more easily

Microarchitecture of the Augmented Bone Following Sinus Elevation with an Albumin Impregnated Demineralized Freeze-Dried Bone Allograft (BoneAlbumin) versus Anorganic Bovine Bone Mineral: A Randomized Prospective Clinical, Histomorphometric, and Micro-Computed Tomography Study

Serum albumin has been identified as an endogenous protein that is integral to early bone regeneration. We hypothesized that albumin addition to allografts may result in better bone remodeling than what can be achieved with anorganic xenografts. Sinus elevations were performed at 32 sites of 18 patients with the lateral window technique. Sites either received filling with an anorganic bovine bone mineral (ABBM, BioOss, Geistlich, CH) or albumin impregnated allograft (BoneAlbumin, OrthoSera, AT). After 6-months patients received dental implants and 16 bone core biopsy samples were obtained from the ABBM filled, and 16 from the BoneAlbumin augmented sites. The biopsies were examined by histomorphometry and µCT. Percentage of the residual graft in the BoneAlbumin group was 0–12.7%, median 5.4% vs. ABBM 6.3–35.9%, median 16.9%, p < 0.05. Results of the µCT analysis showed that the microarchitecture of the augmented bone in the BoneAlbumin group resembles that of the native maxilla in morphometric parameters Trabecular Pattern Factor and Connectivity. Our data show that while ABBM successfully integrates into the newly formed bone tissue as persisting particles, BoneAlbumin is underway towards complete remodeling with new bone closely resembling that of the intact maxilla. Serum albumin has been identified as an endogenous protein that is integral to early bone regeneration. We hypothesized that albumin addition to allografts may result in better bone remodeling than what can be achieved with anorganic xenografts. Sinus elevations were performed at 32 sites of 18 patients with the lateral window technique. Sites either received filling with an anorganic bovine bone mineral (ABBM, BioOss, Geistlich, CH) or albumin impregnated allograft (BoneAlbumin, OrthoSera, AT). After 6-months patients received dental implants and 16 bone core biopsy samples were obtained from the ABBM filled, and 16 from the BoneAlbumin augmented sites. The biopsies were examined by histomorphometry and microCT. Percentage of the residual graft in the BoneAlbumin group was 0-12.7%, median 5.4% vs. ABBM 6.3-35.9%, median 16.9%, p < 0.05. Results of the microCT analysis showed that the microarchitecture of the augmented bone in the BoneAlbumin group resembles that of the native maxilla in morphometric parameters Trabecular Pattern Factor and Connectivity. Our data show that while ABBM successfully integrates into the newly formed bone tissue as persisting particles, BoneAlbumin is underway towards complete remodeling with new bone closely resembling that of the intact maxilla

Thermal Manipulation of Human Bone Collagen Membrane (SoftBone) and Platelet-Rich Fibrin (PRF) Membranes

Resorbable barrier membranes, including platelet-rich fibrin (PRF) and collagen membranes, can play a key role in guided bone regeneration surgeries (GBR) in dentistry. A new collagen membrane made of partially decalcified allogeneic cortical bone, termed SoftBone membrane (SB), was produced by West Hungarian Regional Tissue Bank. It can be easily adapted to diverse surfaces. Fresh and freeze-dried folded-PRF membranes were compared with freeze-dried SB. Important properties of membranes were reported (moisture content, rehydration capacity, and resistance against proteolytic enzyme). The SB exhibited the best resistance against enzymatic digestion on day 21, its weight was 34% of the original. Fresh F-PRF (folded PRF) disintegrated on the 11th day, while the freeze-dried F-PRF membrane dissolved completely on day 8. The thermal manipulation of the F-PRF membrane using freeze-drying has advantages and also disadvantages in comparison to the fresh one