Bone Repair is Influenced by Different Particle Sizes of Anorganic Bovine Bone Matrix

Klüppel, Leandro Eduardo; Antonini, Fernando; Olate, Sérgio; Nascimento, Frederico Felipe Antonio de Oliveira; Barbosa, José Ricardo de Albergaría; Mazzonetto, Renato

doi:10.1097/scs.0b013e318286a0a3

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“…On the other hand, higher mechanical stability can be achieved with tighter packing (Putzer, Coraça‐Huber, Wurm, Schmoelz, & Nogler, ). Furthermore, the granule size has important impact on material dissolution and resorption characteristics (Klüppel et al, ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Size matters: Effect of granule size of the bone graft substitute (Herafill®) on bone healing using Masquelet's induced membrane in a critical size defect model in the rat's femur

et al. 2019

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The Masquelet technique for the treatment of large bone defects is a two‐stage procedure based on an induced membrane. The size of a scaffold is reported to be a critical factor for bone healing response. We therefore aimed to investigate the influence of the granule size of a bone graft substitute on bone marrow derived mononuclear cells (BMC) supported bone healing in combination with the induced membrane. We compared three different sizes of Herafill® granules (Heraeus Medical GmbH, Wehrheim) with or without BMC in vivo in a rat femoral critical size defect. A 10 mm defect was made in 126 rats and a membrane induced by a PMMA‐spacer. After 3 weeks, the spacer was taken out and membrane filled with different granule sizes. After 8 weeks femurs were taken for radiological, biomechanical, histological, and immunohistochemical analysis. Further, whole blood of the rat was incubated with granules and expression of 29 peptide mediators was assessed. Smallest granules showed significantly improved bone healing compared to larger granules, which however did not lead to an increased biomechanical stability in the defect zone. Small granules lead to an increased accumulation of macrophages in situ which could be assigned to the inflammatory subtype M1 by majority. Increased release of chemotactic respectively proangiogenic active factors in vitro compared to syngenic bone and beta‐TCP was observed. Granule size of the bone graft substitute Herafill® has significant impact on bone healing of a critical size defect in combination with Masquelet's technique in terms of bone formation and inflammatory potential.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Size matters: Effect of granule size of the bone graft substitute (Herafill®) on bone healing using Masquelet's induced membrane in a critical size defect model in the rat's femur

et al. 2019

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“…34 A study in rabbit calvarial defects reported a greater amount of OD tissue and minimal fibrous tissue formation when allograft particles with size <450 lm were implanted instead of particles with larger size (up to 1000 lm). 18 Another study investigating the effect of particle size on the osseointegration of silicate-substituted calcium phosphates (Si-CaP) reported enhanced performance of particles with size in the range of 250-500 lm (36.5 6 2.3 area% new bone), while smaller particles (90-125 lm) promoted a less favorable healing outcome (30.4 6 3.5 area% new bone). 35 Similarly, our results show 22-30 area% new bone in the inner core of LV and HV grafts incorporating 105-500 lm allograft particles after 12 weeks, compared to 10-16 area% new bone for grafts with small particles > 105 lm.…”

mentioning

confidence: 99%

Effects of particle size and porosity on in vivo remodeling of settable allograft bone/polymer composites

et al. 2015

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Established clinical approaches to treat bone voids include the implantation of autograft or allograft bone, ceramics, and other bone void fillers (BVFs). Composites prepared from lysine-derived polyurethanes and allograft bone can be injected as a reactive liquid and set to yield BVFs with mechanical strength comparable to trabecular bone. In this study, we investigated the effects of porosity, allograft particle size, and matrix mineralization on remodeling of injectable and settable allograft/polymer composites in a rabbit femoral condyle plug defect model. Both low viscosity (LV) and high viscosity (HV) grafts incorporating small (<105 μm) particles only partially healed at 12 weeks, and the addition of 10% demineralized bone matrix did not enhance healing. In contrast, composite grafts with large (105 – 500 μm) allograft particles healed at 12 weeks post-implantation, as evidenced by radial μCT and histomorphometric analysis. This study highlights particle size and surface connectivity as influential parameters regulating the remodeling of composite bone scaffolds.

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“…La condición estructural del injerto también ha sido vinculada a diferencias en la integración ósea, aunque la interface entre el injerto óseo y el lecho receptor no juega un rol importante cuando el injerto es de tipo autógeno (Netto et al, 2013a). Cuando materiales aloplásticos y heterógenos son utilizados, otros factores son protagonistas; Klüppel et al (2013) demostraron que el tamaño de partículas del relleno óseo de matriz bovina tienen influencia importante en el modelo de reparación ósea, donde partículas de gran tamaño presentan una reparación ósea altamente retardada. Otro factor relevante puede ser el vehículo de instalación del material (Buchaim et al, 2012); en esta investigación fue utilizado el suero fisiológico como elemento de transporte, lo cual puede influenciar positivamente en la regeneración ósea ya que otros modelos de transporte pueden influenciar negativamente en la regeneración de tejidos (Netto et al, 2013b).…”

Section: Discussionunclassified

Reparación Ósea Utilizando Sulfato de Calcio en Defectos Óseos de Tibia de Conejos

et al. 2014

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DE OLIVEIRA, M.; OLATE, S.; POZZER, L.; VÁSQUEZ, B.; CANTIN, M. & ALBERGARIA-BARBOSA, J. R. Reparación ósea utilizando sulfato de calcio en defectos óseos de tibia de conejos. Int. J. Morphol., 32(4):1472-1476, 2014. RESUMEN: La regeneración ósea en reconstrucción del proceso alveolar junto al uso de implantes oseointegrables son amplia-mente utilizados, existiendo una amplia variabilidad de productos. El objetivo de esta investigación es estudiar la reparación ósea asociada a un sustituto óseo a base de sulfato de calcio cubierto con membrana biológica en defectos creados en tibia de conejos. Se seleccionaron 12 conejos de entre 3 y 6 meses para ser intervenidos; de acuerdo a protocolos de anestesia ya conocidos se realizó la técnica con acceso a ambas tibias donde se realizaron 2 defectos de 2,6 mm de diámetro; se formaron cuatro grupos siendo el grupo I de relleno con coágulo sanguíneo, grupo II relleno con coagulo cubierto con membrana de colágeno, grupo III relleno con sulfato de calcio y grupo IV relleno con sulfato de calcio cubierto con membrana biológica. Se realizó la eutanasia a los 21 y 42 días y posteriormente se procedió a procesar y analizar láminas histológicas con tinción de hematoxilina y eosina. Se realizó la histomorfometría comparativa analizando los datos con prueba ANOVA y prueba de Turkey considerando un valor de p<0,05 para significancia estadística. Los resul-tados demostraron que todos los defectos mostraron patrones regulares de reparación ósea; los grupos rellenados con coágulo mostraron formación ósea estadísticamente menor que el presentado por los defectos rellenos con el sulfato de calcio, aunque estos últimos presen-taron mayores indicadores de presencia de proceso inflamatorio; el grupo IV fue el que presentó los mejores niveles de reparación ósea a los 21 y 42 días. Se concluye que la reparación ósea en defectos menores es viable de ser realizada con este biomaterial y que la cobertura con membrana de colágeno puede ser útil en la regeneración ósea guiada. PALABRAS CLAVE: Biomaterial; Injerto óseo; Relleno óseo. INTRODUCCIÓN El sulfato de calcio es uno de los sustitutos óseos de tipo aloplásticos caracterizados por sus propiedades osteoconductoras (Choi et al., 2011); se han posicionado dentro del mercado mundial debido a que sus caracterís-ticas químicas, similares a las encontradas en el cuerpo humano y a que no poseen procesamiento animal dentro de su composición (Laventis et al., 2014). En defectos menores, asociados o no a implantes dentales, se han aplicado diferentes modelos terapéuti-cos donde uno de ellos lo vincula junto al uso de mem-branas biológicas (Lopez et al., 2013); clínicamente, se han presentado algunos estudios que respaldan estos sis-temas terapéuticos, mientras que otros no han reportado la misma eficiencia. Variaciones como el tipo de relleno, calidad del huésped, tipo de defecto y tipo de membrana han sido indicados como elementos importantes en el éxito del tratamiento (Olate et al., 2013; Yang et al., 2014). El uso de membrana ha sido empleado en otr...

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Bone Repair is Influenced by Different Particle Sizes of Anorganic Bovine Bone Matrix

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Reparación Ósea Utilizando Sulfato de Calcio en Defectos Óseos de Tibia de Conejos

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