Blood serum fractions are hotly debated adjuvants in bone replacement therapies. In the present experiment, we coated demineralized bone matrices (DBM) with serum albumin and investigated stem cell attachment in vitro and bone formation in a rat calvaria defect model. In the in vitro experiments, we observed that significantly more cells adhere to the serum albumin coated DBMs at every time point. In vivo bone formation with albumin coated and uncoated DBM was monitored biweekly by computed tomography until 11 weeks postoperatively while empty defects served as controls. By the seventh week, the bone defect in the albumin group was almost completely closed (remaining defect 3.0 ± 2.3%), while uncoated DBM and unfilled control groups still had significant defects (uncoated: 40.2 ± 9.1%, control: 52.4 ± 8.9%). Higher density values were also observed in the albumin coated DBM group. In addition, the serum albumin enhanced group showed significantly higher volume of newly formed bone in the microCT analysis and produced significantly higher breaking force and stiffness compared to the uncoated grafts (peak breaking force: uncoated: 15.7 ± 4 N, albumin 46.1 ± 11 N). In conclusion, this investigation shows that implanting serum albumin coated DBM significantly reduces healing period in nonhealing defects and results in mechanically stronger bone. These results also support the idea that serum albumin coating provides a convenient milieu for stem cell function, and a much improved bone grafting success can be achieved without the use of exogenous stem cells.

Bone replacement and the use of bone supplementary biological substances have become widespread in clinical practice. Although autografts have excellent properties, their limited availability, difficulties with shaping and donor site morbidity have made allografts a viable and increasingly preferred alternative. The main drawback of allografts is that the preparation destroys osteogenic cells and results in denaturation of osteoinductive proteins. Serum albumin is a well-known constituent of stem cell culture media and we found that lyophilizing albumin onto bone allografts markedly improves stem-cell attachment and bone healing in animal models thus replacing some of the osteoinductive potential. As a first step in the clinical introduction of albumin coated grafts, we aimed to test surgical handling and early incorporation in aseptic revision arthroplasty in humans. We selected patients who needed large structural allografts and the current operation was the last attempt at preserving a moving joint. In a series of 10 cases of hip and knee revision surgery we did not experience any drawbacks of the albumin-coated grafts during handling and implantation. Twelve months radiographic and SPECT-CT follow-up showed that the graft was well received by the host and active remodelling was observed. The lack of graft-related complications and the good 1-year results indicate that controlled trials may be initiated in more common bone grafting indications where long-term effectiveness can be evaluated.

A szerzők 74 éves beteg kórtörténetét ismertetik, akinél kiterjedt szegmentális térdízületi periprotetikus csontvesztés műtéti kezelése során strukturális proximalis tibialis allograftot alkalmaztak és beszámolnak a műtét után kialakult késői szövődmény ellátásáról. Kiemelik, hogy az allograftokkal történő csontpótlás fi ziológiás eljárás, amely lehetősé-get ad stabil implantátum rögzítésére, lágyrész-rekonstrukcióra, kiterjedt csontvesztés pótlására, és a beavatkozás költsége is kevesebb. A liofi lizált allograft albuminnal történő kezelése bizonyítottan javítja azt a képességet, hogy a csontvelő-eredetű mesenchymalis őssejtek az allograft felszínén megtapadjanak, azon proliferáljanak, valamint annak pórusaiba is beterjedjenek és ezáltal a graft mélyebb rétegeibe is eljussanak. Kimutatható osteoblast tevékenység alakult ki a graft felszínén és a belsejében is. Orv. Hetil., 2015, 156(2), 67-70.Kulcsszavak: albuminnal bevont allograft, fagyasztva szárított allograft, protézis-allograft kompozit, térdprotézis-revízió, szövődmény ellátásaThe use of structural proximal tibial allografts coated with human albumin in treating extensive periprosthetic knee-joint bone defi ciency and averting late complications. Case reportThe authors report the history of a 74-year-old patient who underwent surgical treatment for segmental knee-joint periprosthetic bone loss using structural proximal tibial allografts coated with serum albumin. Successful treatment of late complications which occurred in the postoperative period is also described. The authors emphasize that bone replacement with allografts is a physiological process that enables the stable positioning of the implant and the reconstruction of the soft tissues, the replacement of extensive bone loss, and also it is a less expensive operation. It has been already confi rmed that treatment of lyophilised allografts with albumin improves the ability of bone marrowderived mesenchymal stem cells to adhere and proliferate the surface of the allografts, penetrate the pores and reach deeper layers of the graft. Earlier studies have shown osteoblast activity on the surface and interior of the graft.

AbsztraktA 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 mikrokeménység-mérés széles körben elterjedt módszer, amely a csontpótló anyagok tanulmá-nyozásában is hasznos eredményekkel szolgálhat. Kísérleteinkben három, klinikai alkalmazás tekintetében azonos indikációval rendelkező csontpótló anyag mikrokeménység-vizsgálatát végeztük el. A liofi lizált szivacsos humán csont allograft (allograft), liofi lizált szivacsos szarvasmarha csontgraft (BioOss), valamint porózus szerkezetű béta-trikalcium-foszfát (-TCP) mintákból arannyal bevont csiszolatokat készítettünk, majd Buehler típusú berendezés segítségé -vel megállapítottuk a mikrokeménységüket. A Vickers-féle mikrokeménység-mérések szerint a -TCP egy nagyságrenddel keményebbnek bizonyult, mint a természetes eredetű csontpótlók. A -TCP kiugróan magas mikrokeménység-értéke a csontpótlók anyagszerkezetében lévő különbségekkel magyarázható. A természetes eredetű csontpótlók kompozit anyagoknak tekinthetők, amelyekben elasztikus fehérje-fi lamentumok alkotta vázszerkezetre szervetlen kalciumés magnéziumsók rakódnak le a csontképződés folyamata során. Ezzel szemben a szintetikus -TCP egyfázisú tömör anyag és nem tartalmaz fehérje-fi lamentumokat, ami magyarázhatja az egy nagyságrenddel nagyobb mikrokeménységet. Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a bio ló-giai eredetű mineralizált csontgraftokhoz látszólag hasonló mesterséges -TCP jelentősen ke ményebb, ridegebb szerkezetű, amely valószínűleg azt eredményezi, hogy élő szövetbe ültetve könnyebben törik. Kulcsszavak: mikrokeménység, Vickers, csontpótló anyagok Microhardness testing of comparable bone substitutes AbstractBone-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 CSONTPÓTLÓ ANYAGOK ÖSSZEHASONLÍTÓ MIKROKEMÉNYSÉG-VIZSGÁLATA