Wat zijn de verschillende soorten synthetische bottransplantaten?
Bottransplantatie maakt gebruik van natuurlijke of synthetische vervangers om ontbrekende of gebroken botten te vervangen, waardoor het eigen botweefsel van de patiënt nieuw weefsel kan genereren om de synthetische materialen te vervangen die bij het enten worden gebruikt. Een synthetisch bottransplantaat maakt gebruik van commercieel geproduceerde ingrediënten die structureel vergelijkbaar zijn en vergelijkbare biomechanische eigenschappen hebben als die van botweefsel. Een synthetisch bottransplantaat kan worden gemaakt van materialen zoals keramiek, gedemineraliseerd botmatrix, koraal of een mengsel daarvan. Hoewel synthetische bottransplantaten nog steeds veel minder vaak worden gebruikt dan transplantaten gemaakt uit het eigen bot van de patiënt, elimineren ze het risico op infectie en pijn geassocieerd met oogsten en kunnen ze in grote hoeveelheden worden gebruikt.
Botimplantaatmateriaal heeft drie hoofdfuncties: osteogeen, osteoinductief en osteoconductief. Een osteogeen materiaal helpt om nieuw botweefsel en cellen te vormen. Osteo-inductieve transplantaten stimuleren de cellen om te veranderen in osteoblasten. Osteoconductieve transplantaten fungeren als een driedimensionale structuur waarop nieuw weefsel kan groeien. Een synthetische bottransplantaat bevat meestal slechts een of twee van deze eigenschappen.
De meeste synthetische bottransplantaten gebruiken keramische materialen, die poreus zijn en structuur bieden voor botgroei. Keramiek dat calciumfosfaatmaterialen bevat, zoals afgeleide hydroxyapatietverbinding en tricalciumfosfaatcomposiet, zijn osteoconductief, osteogeen en kan soms osteoinductief zijn. Sommige keramische materialen, zoals bioglas, bevatten geen natuurlijke groei-eiwitten en zijn meestal doordrenkt met beenmerg en andere botgroei-eiwitten om celregeneratie te bevorderen. Deze materialen dienen als steiger voor nieuw botweefsel en lossen eenvoudig op zodra de nieuwe botstructuur op zijn plaats zit.
Gedemineraliseerde botmatrix (DBM) bevat collageen en groeimaterialen die zijn onttrokken aan de botten van kadavers. DBM's bevatten natuurlijke osteo-inductieve eiwitten, botmorfogenetische eiwitten (BMP) genaamd, die de vorming van nieuw botweefsel stimuleren. DBM wordt geleverd in een pasta-, gel-, stopverf- of poederformaat vanwege de uitgebreide verwerking die nodig is bij het extraheren van de componenten. Een ander materiaal wordt meestal gecombineerd met DBM als het bottransplantaat structurele eigenschappen nodig heeft.
Koraaltransplantaten worden gemaakt van het exoskelet van mariene koralen. Een synthetisch bottransplantaat gemaakt van koraal lijkt op de structuur van menselijk botweefsel, maar het bevat van nature geen groei-eiwitten. Koraal heeft de voorkeur voor patiënten die grote reconstructieve chirurgie ondergaan, omdat het materiaal in grote hoeveelheden kan worden verkregen en een sterke structuur voor bothergroei biedt.
Composiet transplantaten zijn een mengsel van keramiek en DBM. Door de twee materialen te combineren, heeft het transplantaat de structuur en de groei-eiwitten die nodig zijn om nieuw botweefsel te vormen. De meeste synthetische materialen bieden alleen de sterkte of de benodigde eiwitten, dus samengestelde transplantaten kunnen effectief zijn bij het bieden van een steiger voor nieuwe botvorming en bij het bevorderen van de groei van nieuwe cellen.