Wissenschaftler optimieren den Strontiumgehalt, um den bioaktiven Knochenzement zu verbessern.

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Forscher der Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben einen neuen Knochenzement aus strontiumsubstituiertem bioaktivem Glas (BG) entwickelt, der die Strontiumkonzentration optimiert, um die periimplantäre Knochenbildung und den Knochen-Implantat-Kontakt zu verbessern.

BG-Knochenzement ist eine minimal-invasive Alternative zu anstrengenden und risikoreichen autologen Knochentransplantaten und Allografts für die Behandlung großer Knochendefekte.Frühere SIAT-Studien ergaben, dass die Zugabe von Strontium (Sr) zu bioaktivem Boratglaszement dessen osteogene Kapazität in vivo erhöht.

Die Forscher wussten jedoch nicht, wie viel Sr erforderlich war, um die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Zements und seine Fähigkeit, die Knochenregeneration zu stimulieren, zu optimieren.

Ebenso haben sie den molekularen Mechanismus, der dieser Stimulation zugrunde liegt, nicht klar verstanden.

Ihre aktuelle Forschung beantwortet diese Fragen.In der vorliegenden Studie stellten die Wissenschaftler fest, dass die Zugabe von Sr zu BGs die physikalisch-chemischen Eigenschaften und die osteogene Aktivität von Knochenzementen auf BG-Basis modulieren könnte.

Zum Beispiel beschleunigte die Zugabe von Sr die Abbindereaktion von Knochenzementen und verlangsamte deren Abbaurate.Um einen optimalen Grad der Sr-Substitution zu bestimmen, schufen die Forscher Knochenzemente, die aus bioaktiven Borosilikatglaspartikeln bestehen, die mit unterschiedlichen Mengen an Sr (0 Mol-% bis 12 Mol-% SrO) substituiert wurden, und werteten sie in vitro und in vivo aus.Sie entdeckten, dass die osteogenen Eigenschaften durch einen Zement (mit der Bezeichnung BG6Sr), der aus Partikeln besteht, die mit 6 Mol-% SrO ersetzt wurden, optimal verbessert wurden.

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Bei der Implantation in femorale Kondylen-Defekte des Kaninchens unterstützte der BG6Sr-Zement eine bessere periimplantäre Knochenbildung und einen besseren Knochen-Implantat-Kontakt im Vergleich zu Zementen, die mit 0 Mol-% oder 9 Mol-% SrO ersetzt wurden….

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