Publikationen im Februar 2017 - Implantatmaterial mit Chitosan

343 Publikationen zum Thema Chitosan erschienen im Februar 2017. Die Hauptthemen adressierten Chitosan in Verbindung mit Nanopartikeln, Geweben und in Evaluierungsstudien. Führend in der Chitosan Forschung waren wieder China (57), Indien (29) und die USA (21).

Tabelle: Führende Fachzeitschriften, welche die höchsten Anzahl von Chitosan-bezogene Artikeln im Februar 2017 veröffentlichten. Quelle: www.GoPubMed.org

Der Einsatz von Chitosan zur Verbesserung von Implantaten ist vielversprechend. Im Folgenden möchten wir Studien vorstellen, die aufzeigen wie Chitosan für multifunktionelle Implantate in der Zahnheilkunde und der orthopädischen Chirurgie genutzt werden kann.

Layer-by-Layer Coatings aus Chitosan-Kombinationen als multifunktionale Implantate im Mundbereich

Chitosan-Recombinamer Layer-by-Layer Coatings for Multifunctional Implants; Govindharajulu J. P., Chen X., Li Y. et al. International journal of molecular science, 18 (2), Februar 2017. doi: 10.3390/ijms18020369

Die Bildung von Biofilmen und eine unzureichende Knochenbildung sind häufige Ursachen für Komplikationen bei Zahnimplantaten. In der Studie wurden Doppelschichten aus Chitosan (DDA ≥75%, MW >310 kDa) und P-HAP (MW 32 kDa) mittels Layer-by-Layer (LbL) Verfahren auf die Oberfläche des Substrates Titan aufgetragen. Titan wird häufig für Zahnimplantate verwendet. Bei P-HAP handelt es sich um ein rekombinantes Elastin-ähnliches Biopolymer, das ein vom Protein Statherin abgeleitetes Peptid enthält und die Biomineralisierung sowie Differenzierung von Osteoblasten fördern soll.

ERGEBNISSE:

• AFM (Rasterkraftmikroskopie) und Spektroskopie deuten auf erfolgreiche Beschichtung bei pH 4,5 hin
• Erhöhte Biomineralisierung durch Chitosan/P-HAP LbL Beschichtung
• Keine Zytotoxizität für Prä-Osteoplastenzellen der Maus
• Starke antibakterielle Wirkung von Chitosan gegenüber gram positiven Streptococcus gordonii

Schlussfolgerung: Doppelschichten aus Chitosan und P-HAP konnten mittels LbL-Technik erfolgreich auf die Titanoberfläche aufgebracht werden. Die modifizierte Oberfläche induzierte Biomineralisation, war biokompatibel und wirkte antibakteriell. Durch die Beschichtung mit Chitosan kann somit eine pathogene Biofilmbildung verhindern werden.

Artikel frei zugänglich: Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28208793

Entwicklung und Charakterisierung von Bioglass-Chitosan-Mischungen als Injizierbares Knochenmaterial

Development and characterization of a bioglass/chitosan composite as an injectable bone substitute; Khoshakhlagh P., Rabiee S.M., Kiaee G. et al.; Carbohydrate Polymers, 157:1261-1271, February 2017, doi: 10.1016/j.carbpol.2016.11.003.

Der Knochenaufbau und die Regeneration des zerstörten Gewebes ist ein wichtiger Schritt und von großen Interesse in der orthopädischen und rekonstruktiven Chirurgie. Die international ausgerichtete Gruppe von Autoren aus den USA, Iran, Canada und Australien entwickelten und charakterisierten ein Verbundwerkstoff aus Chitosan und einem SiO₂-CaO-P₂O₅-basierendem Bioglas (CnB). Die Gemische mit 50 oder 70wt% Chitosan (MW 10,000 Da, 85% Deacetylierungsgrad), sowie reines Bioglas wurden hinsichtlich ihrer Injizierbarkeit und osteogenem Potential in vitro und in vivo getestet.

ERGEBNISSE:

• Apatitbildung nach einwöchiger Inkubation in simulierter Körperflüssigkeit (Simulated body fluid SBF)
• Positiver Effekt auf die Knochenregeneration in der Ratte nach Spondylodese (Wirbelkörperverblockung)
• CnBs mit höherem Anteil an Bioglas zeigten ein verbessertes natürliches Knochenwachstum
• Weniger Chitosan reduzierte die Injizierbarkeit

Schlussfolgerung: Das Verbundmaterial aus Chitosan und Bioglas unterstützt den Knochenaufbau und bietet sich als injizierbares und minimal invasives Knochenersatzmaterial an. Die positiven Eigenschaften von Chitosan, wie Biokompatibilität, Osteokonduktivität und Unterstützung der Wundheilung, könnten auf diese Weise in der rekonstruktiven Chirurgie genutzt werden.

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27987831