Jaké jsou různé typy syntetických kostních štěpů?
Kostní roubování používá přírodní nebo syntetické náhražky k nahrazení chybějících nebo zlomených kostí, což umožňuje pacientovi vlastní kostní tkáni vytvořit novou tkáň, která nahradí syntetické materiály použité při roubování. Syntetický kostní štěp používá komerčně vyráběné složky, které jsou strukturně podobné a mají podobné biomechanické vlastnosti jako kostní tkáň. Syntetický kostní štěp může být vytvořen z materiálů, jako je keramika, demineralizovaná kostní matrice, korál nebo jejich směs. Zatímco syntetické kostní štěpy se stále používají mnohem méně často než štěpy vytvořené z vlastní kosti pacienta, eliminují riziko infekce a bolesti spojené se sklizní a mohou být použity ve velkém množství.
Materiál kostního štěpu má tři hlavní funkce: osteogenní, osteoinduktivní a osteokonduktivní. Osteogenní materiál pomáhá vytvářet novou kostní tkáň a buňky. Osteoinduktivní štěpy stimulují buňky, aby se změnily na osteoblasty. Osteo-vodivé štěpy fungují jako trojrozměrná struktura, na které může růst nová tkáň. Syntetický kostní štěp obvykle obsahuje pouze jednu nebo dvě z těchto vlastností.
Většina syntetických kostních štěpů používá keramické materiály, které jsou porézní a poskytují strukturu pro růst kostí. Keramika obsahující materiály fosforečnanu vápenatého, jako je odvozená hydroxyapatitová sloučenina a trikalciumfosfátový kompozit, jsou osteokonduktivní, osteogenní a někdy mohou být osteoinduktivní. Některé keramické materiály, jako je například biosklo, neobsahují přirozené růstové proteiny a obvykle jsou naplněny kostní dření a jinými proteiny růstu kostí, aby se podpořila regenerace buněk. Tyto materiály slouží jako lešení pro novou kostní tkáň a jednoduše se rozpustí, jakmile je nová kostní struktura na místě.
Demineralizovaná kostní matrice (DBM) obsahuje kolagen a růstové materiály, které byly odebrány z kostí mrtvol. DBM obsahují přírodní osteoinduktivní proteiny zvané kostní morfogenetické proteiny (BMP), které stimulují tvorbu nové kostní tkáně. DBM přichází ve formě pasty, gelu, tmelu nebo prášku, protože se vyžaduje rozsáhlé zpracování při extrahování jeho složek. Jiný materiál se obvykle kombinuje s DBM, pokud kostní štěp potřebuje strukturální vlastnosti.
Štěpy korálových kostí jsou vytvořeny z exoskeletu mořských korálů. Syntetický kostní štěp vyrobený z korálů se podobá struktuře lidské kostní tkáně, ale přirozeně neobsahuje růstové proteiny. Coral je výhodnější pro pacienty podstupující rozsáhlou rekonstrukční chirurgii, protože materiál lze získat ve velkém množství a poskytuje silnou strukturu pro opětovný růst kostí.
Složené štěpy jsou směsí keramiky a DBM. Kombinováním těchto dvou materiálů má štěp strukturu a růstové proteiny potřebné k vytvoření nové kostní tkáně. Většina syntetických materiálů poskytuje pouze potřebnou sílu nebo proteiny, takže kompozitní štěpy mohou být účinné při poskytování lešení pro tvorbu nových kostí a při podpoře růstu nových buněk.