Jakie są różne typy przeszczepu kości syntetycznej?
Przeszczep kości wykorzystuje naturalne lub syntetyczne substytuty, aby zastąpić brakujące lub złamane kości, co pozwala własnej tkance kostnej pacjenta na wytworzenie nowej tkanki zastępującej syntetyczne materiały użyte do przeszczepu. Syntetyczny przeszczep kości wykorzystuje komercyjnie produkowane składniki, które są strukturalnie podobne i mają podobne właściwości biomechaniczne jak tkanka kostna. Syntetyczny przeszczep kości można utworzyć z materiałów takich jak ceramika, demineralizowana matryca kostna, koral lub ich mieszanka. Podczas gdy syntetyczne przeszczepy kostne są nadal stosowane znacznie rzadziej niż przeszczepy tworzone z kości własnej pacjenta, eliminują ryzyko infekcji i bólu związanego ze zbieraniem i mogą być stosowane w dużych ilościach.
Materiał do przeszczepu kości ma trzy główne funkcje: osteogenny, osteoindukcyjny i osteokondukcyjny. Materiał osteogenny pomaga w tworzeniu nowej tkanki kostnej i komórek. Przeszczepy osteoindukcyjne działają w celu zachęcenia komórek do przekształcenia się w osteoblasty. Przeszczepy osteokondukcyjne działają jak trójwymiarowa struktura, na której mogą rosnąć nowe tkanki. Syntetyczny przeszczep kości zwykle zawiera tylko jedną lub dwie z tych właściwości.
Większość syntetycznych przeszczepów kości wykorzystuje materiały ceramiczne, które są porowate i zapewniają strukturę dla wzrostu kości. Materiały ceramiczne zawierające fosforan wapnia, takie jak pochodny związek hydroksyapatytowy i kompozyt fosforanu triwapniowego, są osteokonduktywne, osteogenne i czasami mogą być osteoindukcyjne. Niektóre materiały ceramiczne, takie jak bioglass, nie zawierają naturalnych białek wzrostu i zwykle są nasycane szpikiem kostnym i innymi białkami wzrostu kości, aby promować regenerację komórek. Materiały te służą jako rusztowanie dla nowej tkanki kostnej i po prostu rozpuszczają się, gdy nowa struktura kości jest na swoim miejscu.
Demineralizowana matryca kostna (DBM) zawiera kolagen i materiały wzrostowe, które zostały pobrane z kości zwłok. DBM zawierają naturalne białka osteoindukcyjne zwane białkami morfogenetycznymi kości (BMP), które stymulują tworzenie nowej tkanki kostnej. DBM jest dostępny w postaci pasty, żelu, szpachli lub proszku z powodu obszernego przetwarzania wymaganego podczas ekstrakcji składników. Inny materiał jest zwykle łączony z DBM, jeśli przeszczep kości wymaga właściwości strukturalnych.
Przeszczepy kości koralowej powstają z egzoszkieletu koralowców morskich. Syntetyczny przeszczep kości wykonany z koralowca przypomina strukturę ludzkiej tkanki kostnej, ale naturalnie nie zawiera białek wzrostu. Koral jest preferowany u pacjentów poddawanych dużym operacjom rekonstrukcyjnym, ponieważ materiał można pozyskiwać w dużych ilościach i zapewnia on silną strukturę odrastania kości.
Szczepy kompozytowe są mieszaniną ceramiki i DBM. Łącząc oba materiały, przeszczep ma strukturę i białka wzrostu potrzebne do utworzenia nowej tkanki kostnej. Większość materiałów syntetycznych zapewnia tylko siłę lub potrzebne białka, więc przeszczepy kompozytowe mogą być skuteczne w zapewnianiu rusztowania do tworzenia nowych kości i promowaniu wzrostu nowych komórek.