Haftfestigkeit eines mit β-Trikalziumphosphat angereichertem Knochenadhäsivs

Zusammenfassung

Hintergrund: Diese Untersuchung beschäftigt sich mit der experimentellen Testung der biomechanischen Eigenschaften eines neuartigen resorbierbaren Knochenklebstoffs auf der Basis methacrylatterminierter Oligolaktide unter Beigabe osteokonduktiven β-Trikalziumphosphats. Material und Methoden: 51 New Zealand White Rabbits wurden randomisiert einer Verumgruppe (n = 29) und einer Kontrollgruppe (n = 22) zugeordnet. Am Tibiakopf wurde extraartikulär ein Knochenzylinder entnommen, mit 2 Klebstoffstreifen versehen und replantiert. Nach 10 und 21 Tagen, 3 und 12 Monaten erfolgte die Entnahme der Tibiakopfpräparate und Zylinderauszugsversuche in einer servohydraulischen Messeinheit. Daneben wurden Auszugsversuche mit dem Knochenersatzmaterial Ebazell® nach 5, 10 und 360 Minuten an jeweils 14 Proben durchgeführt. Ergebnisse: Die ermittelten durchschnittlichen Auszugskräfte in der Verumgruppe lagen nach 10 Tagen bei 28 N (Kontrollgruppe 57 N), nach 21 Tagen bei 155 N (216 N), nach 3 Monaten bei 184 N (197 N) und nach 12 Monaten bei 205 N (185 N). Die Versuche mit dem Knochenersatzmaterial zeigten 5 min, 15 min und 360 min nahezu identische Auszugskräfte. Es ergab sich eine Klebekraft von 125 N/cm² Klebstofffläche und mehr als 1200 N/g Klebstoffmasse. Schlussfolgerungen: Das untersuchte Adhäsiv weist eine im Vergleich mit der Literatur sehr gute Primärfestigkeit auf und erreicht diese bereits nach 5 Minuten. Auch nach der Applikation im feuchten Milieu verbleibt eine ausreichende Klebefähigkeit. Das Adhäsiv muss in weiteren Untersuchungen seine Resorptionseigenschaften und vor allem seine mittel- und langfristige Biokompatibilität beweisen. Darüber hinaus müssen die biomechanischen Eigenschaften weiteren Prüfungen im Vergleich mit konventionellen Fixationsmethoden unterzogen werden.

Abstract

Background: This investigation describes experimental tests of the biomechanical features of a new resorbable bone adhesive based on methacrylate-terminated oligolactides enhanced with osteoconductive β-tricalcium phosphate. Material and Methods: 51 New Zealand white rabbits were randomised to an adhesive group (n = 29) and a control group (n = 22). An extra-articular bone cylinder was taken from the proximal tibia, two stripes of adhesive were applied and the cylinders were replanted. After 10 and 21 days, 3 and 12 months tibial specimens were harvested and the cylinder pull-out test was performed with a servo-hydraulic machine. Additionally the pull-out force was evaluated with the bone-equivalent Ebazell® after 5, 10 and 360 minutes in 14 specimens each. Results: Average pull-out forces in the adhesive group were 28 N after 10 days (control: 57 N), 155 N after 21 days (216 N), 184 N after 3 months (197 N) and 205 N after 12 months (185 N). Investigations with Ebazell® showed almost identical pull-out forces after 5 min, 15 min and 360 min. Adhesive forces were as high as 125 N/cm² of adhesive surface and more than 1200 N/g of adhesive mass. Conclusions: The adhesive investigated here has a very good primary adhesive power, compared to the literature data, achieved after only 5 minutes. Even in moist surroundings the adhesive capacity remains sufficient. The adhesive has to prove its resorptive properties in further investigations and in first line its medium-term and long-lasting biocompatibility. Furthermore, biomechanical features will have to be compared to those of conventional fixation techniques.

Schlüsselwörter

Knochenklebstoff - Biomechanik - experimentell - Oligolaktid - β‐Trikalziumphosphat

Key words

bone adhesive - biomechanics - experimental study - oligolactide - β‐tricalcium phosphate

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