hartgewebe pd dr. jörg neugebauer et al. · 1 botiss biomaterials dental bone & tissue...
TRANSCRIPT
1
botissbiomaterials
dental bone & tissue regeneration
maxresorb® &maxresorb® injectinnovatives bi-phasisches Calciumphosphat
Wissenschaftliche und klinische Grundlagen
Dr. Georg Bayer, Dr. Frank Kistler, Dr. Steffen Kistler,
PD Dr. Jörg Neugebauer et al.
Har
tgew
ebe
synthetisch
resorbierbar
sicher
2
Biomimetische KompositeKontrollierte D
egradationBio
logi
sche
s P
oten
tial
Klinische Weiterbildung
mucoderm®
collprotect® membrane
Jason® membrane
Jason® fleececollacone®......
maxresorb® flexbone
Hartgewebe
cerabone®
maxresorb®
maxresorb®
inject
maxgraft® boneringmaxgraft® bonebuilder
maxgraft®
LEHRE
FORSCHUNG KLiNiK
6 - 9 Monate
6 - 9 Monate
4 - 6 Monate
4 - 6 Monate
4 - 6 Monate
3 - 4Monate
6 - 9Monate
3 - 4Monate
2 - 4Wochen
Regeneration
Augmentation Preservation
Heilung
IntegrationIntegration
Barriere
Resorption2 - 3
Monate
3 - 6 Monate
bovi
n
synt
hetis
chhu
man
natives Kollagen
collacone®..max
Weichgewebe
botiss regeneration system
cerabone®
collacone® maxmaxresorb® flexbone
mucoderm®
maxgraft®
Jason® membrane
Jason fleece®
collacone®......
maxgraft®
boneringmaxgraft®
bonebuilder
collprotect® membrane
synthetisch + natives Kollagen
Patientenindividuelle allogene Knochenblöcke
Prozessiertes humanes Allograft
maxresorb®
Bi-phasisches Calciumphosphat
maxresorb® inject
Synthetische injizierbare Knochenpaste
Natürlicher boviner Knochen
Allogener Knochenring
Flexible synthetische Blöcke (CaP/ Kollagen Komposit)
Alveolar-Kegel (CaP/ Kollagen Komposit)
Natürlich dreidimensionale Kollagenmatrix
Native Perikardmembrane Native Kollagenmembrane Kollagenschwamm Kollagenkegel
botiss academy bone & tissue days
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Praxis für Zahnheilkunde in Landsberg am Lech
Dr. Georg Bayer, Dr. Frank Kistler, Dr. Steffen Kistler, PD Dr. Jörg Neugebauer
Team LandsbergDie Praxis für Zahnheilkunde in Landsberg vor den Toren von
München im Urlaubsgebiet der Voralpen existiert seit über 30
Jahren. Es arbeiten dort zur Zeit acht Kollegen, die auf den ver-
schiedenen Gebieten der Zahnmedizin spezialisiert sind. Somit
können alle therapeutischen Maßnahmen unter einem Dach er-
bracht werden.
Für die Behandlungsplanung stehen zwei DVT-Geräte mit un-
terschiedlichen Aufnahmevolumina zur Verfügung, damit für
die unterschiedlichen augmentativen Verfahren die jeweils mo-
dernste prä- und postoperative Diagnostik möglich ist. Neben
der klinischen Tätigkeit sind die Mitglieder des Team Landsberg
regional, national und international als Referenten gefragt und
arbeiten ihre Erfahrungen regelmäßig in Publikationen auf.
Dr. Georg BayerGründung der Praxis 1981
Ausschließlich implantatprothetisch tätig 1973-78 Studium Universität Berlinseit 1996 iCOi Diplomat (international Congress of Oral implantologists)seit 2007 Ambassador Status des international Congress of Oral implantologists (iCOi)seit 2004 Gründungsmitglied DGOi seit 2009 Präsident der DGOi, Deutsche Sektion des iCOi
Dr. Steffen KistlerLeiter Fortbildungen
Tätigkeitsschwerpunkt: Ästhetische und funktionelle Versorgungen 1990 – 95 Studium Berlin und München1995 – 99 Weiterbildung an der Poliklinik für Prothetik Universität Münchenseit 2004 iCOi Diplomat (international Congress of Oral implantologists)seit 2009 Spezialist implantologie (European Dental Association ) (EDA)
Dr. Frank KistlerGeschäftsführender Zahnarzt der Praxis
Tätigkeitsschwerpunkt: Komplexe chirurgische und prothetische Versorgungen1990 – 1995 Studium Universität Berlin & Münchenseit 2000 iCOi Diplomat (international Congress of Oral implantologists)seit 2004 Gründungsmitglied der DGOi
PD Dr. Jörg NeugebauerWissenschaftlicher Leiter
Tätigkeitsschwerpunkt: Umfangreiche chirurgische Behandlungs-verfahren 1984 –1989 Studium Universität Heidelberg1990 – 2001 Leiter Produktentwicklung und Forschung, Friadent, Mannheim2001 – 2004 Weiterbildung Fachzahnarzt für Oralchirurgie Universität Köln 2004 – 2010 Oberarzt Universität Kölnseit 2009 Spezialist implantologie (EDA)seit 2010 Lehrauftrag Universität Kölnseit 2012 Vorsitzender Clin. innovations Committee Academy of Osseointegration, USA
München
Berlin
Landsberg
DE
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Humaner uni-kortikaler KnochenblockOberschenkelknochen, äußere Kompakta und innere Spongiosa deutlich erkennbar
Knochenphysikalisch - chemisch - biologisch
Knochen ist ein hochspezialisiertes Gewebe, dessen Eigenschaften stark auf seine
Stütz- und Skelettfunktion angepasst sind. Die Knochenmatrix setzt sich zu ~65%
aus anorganischen Anteilen, der mineralischen Phase, und zu ~35% aus einer
organischen Matrix zusammen.
Die mineralische Knochenphase besteht im Wesentlichen
(ca. 90%) aus Hydroxylapatit (biologischer Apatit). Diese anor-
ganische Komponente ist verantwortlich für die hohe Stabilität
des Knochens. Die organische Matrix (Kollagenfibrillen) sorgt
für die Elastizität des Knochens; erst das Zusammenwirken
von Kollagenfibrillen und Knochenmineralen ermöglicht dessen
Biege- und Zugelastizität.
.............................................................................................................................
KnochenaufbauKnochen sind nach dem Leichtbauprinzip aufge-
baut. Dieser Aufbau ermöglicht eine sehr hohe
Stabilität bei gleichzeitig relativ geringem Gewicht.
in der Peripherie zeigen Knochen einen sehr soli-
den Aufbau (Kompakta), während man im inneren
eine lockerere Struktur aus einzelnen Knochen-
bälckchen findet (Spongiosa).
Spongiosa
KnochenmarkraumKompakta (Corticalis)
Organische Substanz
~90% Kollagen ~97% Kollagen Typ i ~3% Kollagen Typ iii~10% amorphe Grundsubstanz Proteine Proteoglykane Glykosaminoglykane Lipide
Anorganische Substanz
~90% Hydroxylapatit~10% Magnesium Natrium Eisen Fluor Chlor …
Kollagen
Hydroxylapatit
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Knochenbiologie und RemodellingKommunikation der Zellen
Trotz seiner hohen Stabilität ist Knochen kein starres Gewebe, sondern zeichnet
sich durch einen hohen Stoffumsatz aus und unterliegt einem ständigen Umbau
(Remodelling). Diese Dynamik ist notwendig um durch die Reparatur von Struktur-
schäden (Mikrofrakturen) das Skelettsystem vor Verschleiß zu bewahren.
Außerdem findet durch den fortlaufenden Umbau eine Anpassung
der Mikrostruktur des Knochens (Trabekelausrichtung und -dichte)
an veränderte Belastungen statt. Diese ständige Anpassung ist der
Grund für die Knochenatrophie in Folge einer Nichtbelastung (z.B.
Kieferkammatrophie nach Zahnverlust). ....................................................................Aktive Osteoblasten auf KEM
Wolffsches Gesetz – Knochendichte und -struktur passen sich an Belastungen an
Knochen Knochen
Knochen-bildung
Resorption
Osteoklasten Osteoblasten Osteozyten
Mineralisation
Knochenremodelling
Am Knochenremodelling sind drei verschiedene Knochenzelltypen beteiligt. Der Ab-
bau alter Knochenmatrix erfolgt durch Osteoklasten. Bei diesem Prozess entstehen
(sogenannte) Resorptionslakunen, die anschließend durch neue Knochenmatrix gefüllt
werden können, verantwortlich dafür sind die Osteoblasten. Durch die Mineralisation
werden die Osteoblasten „eingemauert“. Diese reifen, nicht mehr zur Osteoidbildung
befähigten Knochenzellen nennt man Osteozyten. Osteozyten sind am Auf- und Um-
bau des Knochen beteiligt und somit wichtig für den Erhalt der Knochenmatrix.
Gleichgewicht zwischen Knochenabbau durch Osteklasten und Knochenaufbau durch
Osteoblasten.
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Knochenregeneration
Klassifizierung
Der Gebrauch von Knochenregenerationsmaterialien
Es gibt zahlreiche Gründe für den Verlust von Knochen oder Kno-
chengewebe, darunter Zahnextraktion, Zystektomie oder Knochen-
atrophie in Folge von Zahnverlust oder entzündlichen Prozessen.
Knochenregenerationsmaterialien werden eingesetzt um den ver-
lorenen Knochen zu ersetzen oder zu regenerieren. Für die Füllung
von Knochendefekten gilt noch immer der patienteneigene, autolo-
ge Knochen als „Goldstandard“, da er durch die enthaltenen vitalen
Zellen und Wachstumsfaktoren ein hohes biologisches Potential
besitzt1. Allerdings erfordert die Entnahme von autologem Knochen
ein zweites Operationsgebiet, wodurch ein weiterer Knochendefekt
geschaffen wird und das Risiko einer Entnahmemorbidität besteht.
Außerdem steht der autologe Knochen nur in begrenztem Umfang
zur Verfügung. Durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung bieten
heutzutage Knochenregenerationsmaterialien eine verlässliche und
sichere Alternative zu autologen Transplantaten.
Anwender können zwischen einer Vielzahl an verschiedenen Kno-
chenregenerationsmaterialien und Augmentationstechniken wäh-
len. Hinsichtlich ihrer immunologischen Herkunft werden diese Ma-
terialien in vier Gruppen unterteilt.
Das Prinzip der gesteuerten Knochenregeneration
(Guided Bone Regeneration; GBR) und der ge-
steuerten Geweberegeneration (Guided Tissue Re-
generation, GTR) basiert auf der Platzierung einer
Barrieremembran, welche das Augmentationsge-
biet vom umgebenden Weichgewebe abschirmt.
Kollagenmembranen dienen als resorbierbare Mat-
rices, die das Einwachsen der schnell-proliferieren-
den Bindegewebs- und Epithelzellen in den Defekt
Die GBR/GTR Technik
Guided Tissue Regeneration (GTR) Guided Bone Regeneration (GBR)
.................................................
Autolog: - Patienteneigener Knochen,
Entnahme meist intraoral oder
vom Beckenkamm
- intrinsische biologische Aktivität
Allogen: - Knochen von humanen
Spendern (Kadaverknochen
oder Hüftköpfe von
Lebendspendern)
- Natürliche Knochenstruktur
und -zusammensetzung
Xenogen: - Von anderen Organismen,
meistens boviner Ursprung
(Rind)
- Langzeit Volumenstabilität
Synthetisch/künstlich
- Synthetisch/ künstlich, vor-
zugsweise Calciumphosphate
- Kein Krankheitsübertragungs-
risiko
verhindern und den Raum für eine kontrollierte Re-
generation des Knochens freihalten2.
Die gleichzeitige Auffüllung der Defekte mit Kno-
chenregenerationsmaterialien verhindert den Kol-
laps der Membranen. Die Materialien dienen damit
als Platzhalter für den regenerierenden Knochen,
und als osteokonduktives Gerüst für einwachsen-
de Blutgefäße und knochenbildende Zellen.
maxresorb® 0,8-1,5mm
........................................
maxresorb® 0,5-1,0mm
Für die Füllung von großen
Defekten wird eine Mischung
aus autologem Knochen,
welcher ein hohes biologi-
sches Potential besitzt, und
einem Knochenersatzmaterial,
welches Volumenstabilität
bietet, empfohlen.1 illich DJ, Demir N, Stojkovic M, Scheer M, Rothamel D, Neugebauer J, Hescheler J, Zoller JE. Concise review: induced pluripotent stem cells and lineage reprogramming: prospects for bone regeneration. Stem Cells 2011; 29: 555-563.
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Entwicklung von Knochenersatzmaterialien – Verwendung von Calciumphosphaten
Sehr früh erkannte man den Nutzen von Calciumphosphat-Kerami-
ken als Knochenersatzmaterial, da diese der Hauptbestandteil des
Knochens sind und daher eine ausgezeichnete Biokompatibilität
ohne jegliche Fremdkörperreaktion zeigen.
im Gegensatz zu den ersten rein bioinerten Biomaterialien liegt
der Vorteil der Calciumphosphate (CaP) außerdem in ihren bioak-
tiven Eigenschaften und ihrer Resorbierbarkeit. Calciumphosphate
unterstützen die Anlagerung und Proliferation von Knochenzellen
und werden in einem natürlichen Remodelling-Prozess, an dem
Osteoklasten und Osteoblasten beteiligt sind, in den umgeben-
den Knochen integriert und sukzessive abgebaut. Unter den Cal-
ciumphosphaten finden als Biokeramiken meist Hydroxylapatit
(HA), alpha-Tricalciumphosphat (α-TCP), beta- Tricalciumphosphat
(β-TCP) oder biphasische CaP’s (HA+ β-TCP) Verwendung. Hydro-
xylapatit ist unter allen Calciumphosphaten am langsamsten löslich
und weist damit auch die höchste Stabilität auf. im Gegensatz dazu
zeigt das basische β-TCP eine höhere Löslichkeit und damit eine
schnellere Resorptionskinetik.
Kristallstruktur von Hydroxylapatit
Ein ideales Knochenersatzmaterial sollte im gleichen Maße resorbiert
werden, wie neuer Knochen gebildet wird. Das Konzept der bipha-
sischen Calciumphosphate beruht darauf, eine Balance zu finden
zwischen dem stabilen Hydroxylapatit, das auch längere Zeit nach
der implantation noch nachgewiesen werden kann und dem schnell
resorbierenden β-Tricalciumphosphat. Knochenregenerationsmateri-
alien die auf einer Mischung von HA und β-TCP beruhen, werden
schon seit über 20 Jahren erfolgreich in der regenerative Chirurgie
verwendet.
schnell mittel langsam
aktives HA β-TCP β-TCP / HA HA
Löslichkeit
Hydroxylapatit (HA)
Ca10(PO4)6(OH)2
β-Tricalciumphosphat (β-TCP)
Ca3(PO4)2
2 Rothamel D, Torök R, Neugebauer J, Fienitz T, Scheer M, Kreppel M, Mischkowski R, Zöller JE. Clinical aspects of novel types of collagen membranes and matrices -Current issues in soft- and hard-tissue augmentation. EDi 2012; 8.
8
Die ideale Mischung – bi-phasische Calciumphosphate
Durch Variationen des Mischungsverhältnisses von HA und β-TCP können die
Resorptionseigenschaften verändert werden. in vielen Studien wurde gezeigt,
dass sich Materialien mit einem HA/β-TCP Verhältnis zwischen 65:35 und 55:45
besonders als Knochenregenerationsmaterialien eignen3,4 und eine kontrollierte
Resorption mit parallelem Knochenaufbau aufweisen5,6.
Injizierbare Calciumphosphate – Zemente und PuttiesAuf Calciumphosphaten basierende Knochenersatzmaterialien sind in Puder- und
Granulaform sowie als poröse Blöcke verfügbar. in den 90er Jahren begann mit Ar-
beiten an Calciumphosphatzementen zusätzlich die Entwicklung injizierbarer Kno-
chenersatzmaterialien7. Diese Zemente entstehen durch die Mischung von Calcium-
phosphatpulvern mit einer wässrigen Lösung. Nach der Applikation des Materials
erfolgt dann in vivo die Aushärtung. Zemente eröffneten die Möglichkeit für zahlreiche
minimal invasive Therapien knöcherner Defekte und bieten zudem in vielen indikatio-
nen ein vereinfachtes Handling. Der Nachteil der Calciumphosphatzemente besteht
darin, dass ihre Aushärtung zu resorptionsstabilen, soliden Körpern ohne interkon-
nektierende Makroporen einer Vaskularisierung und einem natürlichen Remodelling
entgegenstehen.
injizierbare Knochenpaste – maxresorb® inject
Atommodell von Calcium
3 Elaboration conditions influence physicochemical properties and in vivo bioactivity of mac-roporous biphasic calcium phosphate ceramics O. Gauthier, J. M. Bouler, E. Aguado J. Mat. Sci: Mat in Medicine 10 (1999) 199-2044 Biphasic synthetic bone substitute use in orthopaedic and trauma surgery: clinical, radio-logical and histologica results. C. Schwartz, P, Liss, B, Jacquemaire J. Mat. Sci: Mat in Med 10 (1999) 821-825
............................................
5 Biphasic calcium phosphate concept applied to artificial bone, implant coating and injecta-ble bone substitute G. Daculsi Biomaterial 19 (1998) 1472-1478 6 The effect of calcium phosphate ceramic composition and structure on in vitro behaviour 1. dissolution P. Ducheyne, S. Radin, L. King J. Biomed. Mat. Res (27) 25-34 (1993)7 Brown WE, Chow LC (1985) Dental restorative cement pastes. in: US Patent 4’518’430, American Dental Association Health Foundation, USA
Calcium- Erdalkalimetall
- fünfthäufigstes Element der
Erde
- nur in gebundener Form als
Bestandteil von Mineralien
- für Menschen essentieller
Mineralstoff
- wichtig für die Regulation des
Stoffwechsels
- neben Phosphat Haupt-
bestandteil des Knochens
- Milch und Milchprodukte sind
besonders reich an Calcium
Sol-Gel Prozess/ NanotechnologieDurch die Mischung von Calciumphosphatgranula mit einem was-
serbasierenden Gel aus nano/mikro Hydroxylapatitpartikeln (nano/
mikro HA) erhält man eine formbare und nicht-aushärtende Kno-
chenpaste (Putty). Diese Pasten bieten gegenüber den Zementen
zwei große Vorteile. Zum einen stellen Sie keine Barriere gegen das
Einwachsen von Blutgefäßen und Knochengewebe dar. Sie werden
damit schnell und vollständig in den neugebildeten Knochen integ-
riert und unterliegen einem natürlichen Remodelling. Zum anderen
besitzen die nano/mikro HA Partikel auf Grund ihrer großen Oberflä-
che eine hohe biologische Aktivität und damit eine osteostimulative
Wirkung. Die Adhäsion von Knochen- und Knochenvorläuferzellen
wird gefördert. Dies begünstigt einerseits eine schnelle Knochen-
neubildung, andererseits wird ein schneller Abbau der HA Partikel
unterstützt, wodurch zusätzlicher Raum für einwachsendes Kno-
chengewebe entsteht.
Ca
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maxresorb® – innovatives bi-phasiches Calciumphosphat
maxresorb® ist ein innovatives, sicheres, zuverlässiges und
100% synthetisches Knochenregenerationsmaterial. Die syn-
these-basierte, absolut homogene Zusammensetzung aus 60%
langsam resorbierendem Hydroxylapatit und 40% beta-Tricalci-
umphosphat resultiert in zwei verschiedenen Aktivitätsphasen:
maxresorb® unterstützt die Knochenneubildung und erhält
gleichzeitig das Volumen und gibt mechanische Stabilität.
Die Osteokonduktivität von maxresorb® wird durch ein optimier-
tes Matrixdesign interkonnektierender Poren von ~80%iger Po-
rosität und Porengrößen von ca. 200 bis ca. 800µm erreicht.
Die Makroporosität von maxresorb® sorgt für ideales osteoge-
netisches Zellwachstum und fördert die maximale Regenerati-
on vitalen Knochens. Die Mikroporosität sorgt für eine gezielte
Durchdringung mit Blut, Proteinen und Stammzellen.
Die zwei mineralischen Phasen entstehen nicht durch Mischung,
sondern durch ein spezielles Herstellungsverfahren – die daraus
resultierende homogene Verteilung gewährleistet eine kontrollier-
te Resorption bei langer Volumenstabilität.
Eigenschaften von
maxresorb®
- 100% synthetisch
- sicher, zuverlässig, steril
- bi-phasische, homogene
Zusammensetzung
- vollständig resorbierbar
- sehr raue, hydrophile
Oberfläche
- hohe interkonnektierende
Porosität
Indikationen:
Implantologie,
Parodontologie,
MKG-Chirurgie
- Sinuslift
- Kieferkammaugmentation
- intraossäre Defekte
- Extraktionsalveolen
- Ossäre Defekte
- Furkationsdefekte
maxresorb® –
Absolute Sicherheit und Phasenreinheiten
Sicherheit durch Phasenreinheiten - Röntgenpulver Spektroskopie von maxresorb®, Prof. Dr. C. Vogt, Universität Hannover. Alle Reflexe lassen sich HA (gelb) oder β-TCP (grün) zuordnen.
Auflichtmikroskopie maxresorb®
300
250
200
150
100
50
0
inte
nsitä
t /
cts
Beugungswinkel / °
5 15 25 35 45 55
Keramische Schlicke
Aufschäumen
Verfestigung / Trocknung
Poröser Formkörper
Granulation / Formgebung
Sinterung > 1000°C
Verpackung / γ-Sterilisation
Steriles Produkt
in Doppelblister
Pro
dukt
ions
proz
ess
10
maxresorb® inject – innovative synthetische Knochenpaste
maxresorb® inject ist eine hoch innovative Knochenpaste –
injizierbar und volumenstabil mit biologischen Resorptions-
eigenschaften.
Die einzigartige, homogene Zusammensetzung aus Gel, aktivem
Hydroxylapatit und Granulat aus 60% Hydroxylapatit und 40%
β-Tricalciumphosphat resultiert in vier aktiven Phasen. maxresorb®
inject fördert die Bildung von neuem, vitalem Knochen, erhält das
Volumen und wird sukzessive durch neuen Knochen ersetzt. Die vis-
kose maxresorb® inject Paste lässt sich hervorragend formen und
modellieren. Sie passt sich an den Defekt an und fördert maximalen
Knochenkontakt an der Defektoberfläche.
maxresorb® inject SpritzeGutes Handling und Formbarkeit von maxresorb inject®
Eigenschaften von
maxresorb® inject
- injizierbar und einfaches
Handling
- viskos und formbar
- nicht aushärtend
- optimale Defektanpassung
- 100% synthetisch und
resorbierbar
- aktive nano-mikro HA Partikel
Indikationen:
Implantologie,
Parodontologie,
Oralchirurgie und
MKG-Chirurgie
- Sinuslift
- intraossäre Defekte
- Extraktionsalveolen
- Ossäre Defekte
- Furkationsdefekte
maxresorb® inject Resorptionsprofil:
4-Phasen-Aktivität
Eige
nkno
chen
HA langsam
nano-mikro HAschnell
β-TC
Pm
ittel
Vaskularisation
Knochenreifung
n
atür
liche
s R
emod
elling
Knochenbildung
11
Die Biologie als Vorbild
Raue Oberfläche – optimale Bedingungen für die
Adhäsion von Zellen und Proteinen
......................
Bedeutung der
Struktur von KEMs
Makro - LeitstrukturSchnelle Vaskularisation
Osteokonduktion
Knochenbildung in Poren
Mikro - KommunikationEinwachsen von Zellen
Blutaufnahme durch
Kapillareffekt
Nano - VersorgungAdhäsion von Zellen,
Proteinen (Wachstumsfaktoren),
Nährstoffen
Interkonnektierende Porosität
Der spezielle Produktionsprozess erzeugt poröse Keramiken,
deren Struktur der des menschlichen Spongiosaknochens sehr
ähnlich ist und vollständig interkonnektierende Poren besitzen.
Verbundene Poren sind wie Tunnel im Material, die einerseits
einen Zugang für Flüssigkeiten (Blut) bieten, andererseits auch
Raum und Oberfläche für die Migration und Verteilung von Zellen
und Blutgefäßen und damit die Knochenneubildung ermöglichen.
Neben der Sicherheit liegt ein weiterer Vorteil der synthetischen
Materialien in einer besseren Beeinflussbarkeit der Struktur durch
den Produktionsprozess. Aufgrund einer speziellen Herstellung hat
maxresorb® eine extrem raue Oberfläche.
Auf dieser Rauigkeit basiert auch die osteostimulative Wirkung, die
Calciumphosphaten oft nachgesagt wird. Proteine wie z.B. Wachs-
tumsfaktoren adhärieren an der Oberfläche und unterstützen die
Knochenregeneration. Außerdem werden durch eine stark struk-
turierte Oberfläche die Anheftung von Zellen und deren finale Diffe-
renzierung gefördert. Auf der stark strukturierten Oberfläche basiert
auch die ausgezeichnete Hydrophilie von maxresorb®. Blut wird sehr
schnell aufgenommen, die enthaltenen Proteine (z.B. Wachstumsfak-
toren) adhärieren an der inneren und äußeren Oberfläche der Partikel
und unterstützen so die knöcherne Regeneration und integration.
REM Aufnahme von menschlichem Knochen
interkonnektierende Porosität von maxresorb® inject
Micro CT Aufnahme maxresorb® REM Aufnahme maxresorb®
Exzellente Blutauf-nahmefähigkeit
von maxresorb® und maxresorb®
inject
Blutaufnahme von maxresorb® (hydro-phile Oberfläche)
Hydrophobes Material in Kontakt mit Blut
REM-Bild maxre-sorb®: stark struk-turierte Oberfläche
.................................................
12
In vitro Forschung
Proliferation von Osteoblasten auf maxresorb®, PD Dr. Dr. D. Rothamel, Universität Köln
Osteblasten finden auf der stark strukturierten Oberfläche von max-
resorb® optimale Bedingungen für eine Anheftung vor. in vitro Expe-
rimente zeigen eine schnelle Proliferation von Osteoblasten auf den
maxresorb® Partikeln.
Bereits nach 7 Tagen ist eine dichte Besiedelung mit Zellen erkenn-
bar. Durch die Unterstützung der Zelladhäsion und -proliferation
wird die knöcherne Regeneration gefördert und die Partikel schnell
in den neugebildeten Knochen integriert.
Osteoblasten:
- Relativ kleine, mononukleäre Zellen, entstehen
aus dem embryonalen Bindegewebe
- Für die Knochenbildung verantwortlich
- Lagern sich schichtartig an den Knochen an
und geben eine kollagene Grundsubstanz
(Osteoid) in den interzellulären Raum ab
Osteoklasten:
- Mehrkernige Riesenzellen, aus Fusion von
mononukleären Vorläuferzellen des
Knochenmarks
- Hauptaufgabe ist Resorption von Knochen-
substanz durch Abgabe von Protonen
(pH-Wert-Senkung) und proteolytischen Enzymen
Osteoblasten auf maxresorb®: 3 und 7 Tage nach der Besiedelung
500
400
300
200
100
0
Zel
lzah
l/Wel
l
2 Std. 3 Tage 7 Tage
13
maxresorb® und Wachstumsfaktoren – Bindung und Freisetzung von BMP-2
Stammzellforschung
.................................................
in vitro Experimente (A) zeigen, dass maxresorb® mit bis zu 6 mg
BMP-2/ g beladen werden kann. Eine zweiphasige, kontrollierte
exponentielle Freisetzung der gebundenen Wachstumsfaktoren (B)
deutet darauf hin, dass maxresorb® besonders geeignet ist um die
knöcherne integration zu unterstützen.
In vitro Experimente von Prof. Dr. H. Jennissen und Dr. M. Laub,
Universität Essen-Duisburg/ Morphoplant GmbH
A
0 0,3 0,6 0,9 1.2 1.5
8
6
4
2
0.0
Geb
unde
nes
rhB
MP
-2(m
g/g
max
reso
rb®)
Beladungskapazität für BMP-2(n=3, mean + SD)_
initiale rhBMP-2 Konzentration [mg/ml]
B
0 5 10 15 20 25
3
2
1
0
Geb
unde
nes
rhB
MP
-2(m
g/g
max
reso
rb®)
verzögerte Freisetzung:Halbwertszeit 89 Tage
Zwei-phasige exponentielle Freisetzung desgebundenen BMP-2; (n=3, mean + SD)
Burst-Phase: Halbwertszeit 0,2 Tage
_
Zeit [Tage]
Kollagen, Osteopontin und Osteonectin sind Proteine, die von Vor-
läuferzellen produziert werden, sobald diese beginnen sich zu Os-
teoblasten zu differenzieren. Alle diese Markerproteine wurde 14
Tage nach dem Aussähen von Stammzellen auf maxresorb® Granu-
la immunzytochemisch nachgewiesen. Das Vorhandensein dieser
Proteine bestätigt die korrekte Differenzierung der Stammzellen.
maxresorb® unterstützt die Differenzierung von Stammzellen In vitro Ergebnisse von Prof. Dr. B. Zavan und Dr. E. Bressan, Universität Padua, Italien
2,01,81,61,41,21,00,80,60,40,2
0Op
tisch
e D
icht
e
immunfluoreszenzfärbung von auf maxresorb® ausgesähten Stammzellen; rot – Osteopontin, grün – osteocalcin
Kolla-gen 1
Osteo-pontin
Osteo-nectin
Osteo-calcin
14
In vivo präklinische Testung
Schnelle Integration und natürliches Remodelling von maxresorb® injectIn vivo Ergebnisse aus der Anwendung von maxresorb® inject zur Füllung von Femurdefekten bei Ratten, Prof. Dr. R. Schnettler, Universität Gießen
Nahezu vollständige Schließung des kortikalen Defekts bereits nach
15 Tagen. Nach 60 Tagen Zunahme der medullären Radioopazi-
tät mit dem Erscheinungsbild spongiösen Knochens. Restanteil an
maxresorb® nach 60 Tagen ca. 27%.
Aktive Osteoblasten (rechts) und Osteoklas-
ten (links) auf der Oberfläche der HA und der
β-TCP Komponente.
Die Anwesenheit dieser Zellen deutet auf ein
natürliches Remodelling von maxresorb® inject
hin, mit einem Abbau durch Osteoklasten und
der Bildung neuer Knochenmatrix durch auf
den Partikeln adhärierende Osteoblasten.
Bereits drei Wochen nach der implantation sind die Partikel von ei-
ner Schicht neugebildeter Knochenmatrix bedeckt. Es zeigt sich ein
enger Kontakt zwischen dem neuen Knochen und beiden Anteilen
(β-TCP und HA) des Materials.
100%
80%
60%
40%
20%
0% 15 30 60 Tage
neuer Knochen maxresorb® Bindegewebe
Osteokonduktion und Osteointegration von maxresorb®
Histomorphometrische und Degradationsstudie
von maxresorb® in großen Knochendefekten
(critical size defect) in Kaninchen, PD Dr. J.L.
Calvo-Guirado, Universität Murcia, Spanien
Histomorphometrische Ergebnisse – Prozentualer Anteil von neuem Knochen, maxresorb® und Bindegewebe
15 Tage 30 Tage 60 Tage
15
Vorhersagbare Ergebnisse bei der Sinusbodenelevation mit maxresorb®
Ergebnisse einer Sinuslift-Studie von PD Dr. Dr. D. Rothamel, Universität Köln, und Dr. D. Jelušic, Universität Zagreb
im direkten Vergleich zu reinem β-TCP zeigte sich in
einer klinisch-kontrollierten, randomisierten Studie an
20+20 Patienten für die indikation der zweizeitigen Si-
nusbodenelevation eine vorhersagbare Knochenrege-
neration nach Anwendung von maxresorb®.
Elevation des Mukoperiostes
Einbringen von maxresorb®
Re-entry nach 6 Monaten
Präparation des fazialen Kiefer-höhlenfensters
Abdeckung mit Jason® membrane
implantatfreilegung
Elevierte Schneider‘sche Membran
Speicheldichter Nahtverschluss
Reizlose Weichgewebsver-hältnisse
Nach einer Heilungsperiode von sechs Monaten ließ sich bei allen
im Zuge der implantatbettpräparation entnommenen Trepanbohrun-
gen eine osteokonduktive Unterstützung der Hartgewebsneubildung
feststellen. 3D-radiologisch war eine exzellente Volumenstabilität
der Augmentate nachweisbar, was das Einbringen der geplanten
implantate erleichterte. Beim ersten Follow-up nach einem Jahr
zeigte sich eine 100%ige implantatüberlebensrate für die mit max-
resorb® augmentierten Sinus, was die Sicherheit des angewende-
ten bi-phasischen Materials unterstreicht.
Klinischer Fall Sinuslift, Dr. D. Jelušic
Histologie von Trepanbohrung
DVT-Kontrolle
Ausschnittvergrößerung
Situation post-OP: Ausgedehn-ter Sinuslift ohne Membranper-foration
Computerassistierte histomor-phometrische Auswertung
Situation 6 Monate post-OP: Exzellente Volumenstabilität und radiologische Homogenität
Trepanbohrung 6 Monate nach Sinusbodenelevation
DVT Prä-OP: Ausgedehnter vertikaler Knochendefekt
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Klinische Anwendung von maxresorb®
Klinischer Fall von Dr. Steffen Kistler
Sinusbodenelevation mit zweizeitiger Implantation
DVT zur Verlaufskontrolle nach
Sinusitisoperation mit Restkno-
chenhöhe von ca. 1mm
Vestibulärer Zugang zur Elevati-
on der Kieferhöhlenschleimhaut
mit kleiner Perforation
Abdeckung der Perforation mit
trocken eingelegtem Kollagen-
fleece (Jason® fleece)
Transversale Schnittbilddarstel-
lung zur Beurteilung der Tiefe
des Kieferhöhlenbodens
maxresorb® gemischt mit venö-
sem Eigenblut und gesammel-
ten Knochenspänen
Augmentation des Kieferhöhlen-
bodens mit Gemisch aus autolo-
gem Knochen und maxresorb®
Fixation des Augmentates
durch eine collprotect®
membrane mit zwei Nägeln
DVT zur Kontrolle des Knochen-
ersatzmaterials mit Darstellung
des Hohlraumes zwischen
Kieferhöhlenschleimhaut und
Kollagenmembran
Primärstabile insertion von
zwei implantaten bereits nach 8
Wochen
Konsolidierung des Augmen-
tates mit geringer Hyperplasie
der KH-Schleimhaut vor der
implantation
Kontrolle der implantatinser-
tion mittels OPG
implantatfreilegung 10
Wochen nach implantation
Röntgenkontrolle nach Freile-
gung mit dichter Regeneration
des Augmentates
Handling TippZur einfacheren Applikation und zur optimalen Revaskularisa-
tion sollte das KEM mit oral gesammelten Defektblut oder bei
größeren Volumia mit venösem Eigenblut angeteigt werden.
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Dreidimensionale implantat-
planung mit röntgenopaker
Scanschablone
Laterale Anlagerung des
Knochenersatzmaterials zur
Resorptionsprophylaxe der
vestibulären Lamelle
Darstellung des Kieferkamms
mit reduziertem horizontalen
Knochenangebot
Abdecken des aufgedehnten
und augmentierten Kiefer-
kamms mit der initial einge-
brachten Membran
Tiefes BoneSplitting mit oszillie-
render Säge von regio 15 bis 25
Einstellen einer collprotect®
membrane zur Applikation des
Knochenersatzmaterials
Dichter Wundverschluss nach
Periostschlitzung durch fortlau-
fende Nähte
Komplikationslose Abheilung
des aufgebauten Kieferkamms
Klinische Anwendung von maxresorb®
Klinischer Fall von Priv.-Doz. Dr. Jörg Neugebauer
Zirkuläres BoneSplitting Oberkiefer
Kontroll-OPG der eingebrach-
ten implantate entlang des
anterioren Kieferhöhlenbodens
Freilegungsoperation in
Kombination mit einer Vestibu-
lumplastik zur Ausformung des
Vestibulums
Ausgeheilte Weichgewebs-
situation mit eingebrachten
Aufbauten
Eingesetzte Brücke mit Ver-
schraubung an endständigen
und Zementierung an anterioren
implantaten
Handling TippBei der lateralen Augmentation
zur Stabilisierung des Bone-
Splitting wird für eine gleichmä-
ßige Kontourierung das feine
Granulat mit einer Partikelgröße
von 0,5 bis 1 mm verwendet.
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Klinische Anwendung von maxresorb®
Klinischer Fall von Dr. Frank Kistler
Sinusbodenelevation mit simultanem BoneSplitting
und Implantation
Reduziertes Knochenangebot
im Oberkiefer beidseits
Laterale Augmentation mit
Knochenersatzmaterial, sowie
Osteotomiespalt mit Jason®
fleece
Darstellung Kieferkamm und
Mobilisation der Kieferhöhlen-
schleimhaut über laterales
Kieferhöhlenfenster
Abdeckung augmentierter Be-
reich mit collprotect® membrane
Aufdehnung Kieferkamm nach
crestaler Osteotomie mittels
Bone Condenser
Einzelknopfnähte für dichten
Wundverschluss nach Periost-
schlitzung
Kontrolle 3 Monate nach Aug-
mentation des Kieferkamms
Feste Konsolidierung des
Knochenersatzmaterials bei
weit aufgedehntem Kieferkamm
Reduktion der Schleimhaut-
situation bei Freilegungs-
operation
Crestal stabiles Knochenni-
veau bei Freilegung
DVT mit Darstellung des
horizontalen und vertikalen
Knochenangebotes
Augmentation Kieferhöhlenbo-
den und Fixation laterale Lamelle
mit maxresorb®
DVT-Kontrolle zur Überprüfung
des eingebrachten Knochener-
satzmaterials
Handling TippZur Stabilisierung des
BoneSplitting zeigt die
kombinierte Anwendung
von KEM und Membra-
nen das beste Langzeit-
ergebnis.
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Lateraler Knochendefekt nach
zuvor erfolgter WSR
Laterale Augmentation mit
maxresorb® über zunächst
trocken eingebrachte Kollagen-
membrane
Nach Aufbereitung des im-
plantatlagers zeigt sich eine
dünne vestibuläre Lamelle
Komplette Abdeckung des
augmentierten Bereichs und
des implantates mit collprotect®
membrane
insertion eines implantates in
reduziertes Knochenlager
Wundverschluss durch Weich-
gewebsdehnung ohne vertikale
Entlastungsinzision
Klinische Anwendung von maxresorb®
Klinischer Fall von Dr. Georg Bayer
Laterale Augmentation
Röntgenkontrolle nach der
Freilegung
Darstellung des reduzierten
Knochenangebotes im Bereich
des Foramen Mentale durch
DVT
Postoperatives Röntgenbild
Stabile keratinisierte Gingiva
nach Einschrauben des Gingi-
vaformers bei der Freilegung
Handling TippBei der lateralen Augmen-
tation mit minimalinvasivem
Zugang empfiehlt es sich
zunächst die Membran
einzubringen und dann das
KEM zu applizieren.
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Defekt nach Verlust der im-
plantate in regio 13, 14
Darstellung des Knochen-
defektes und des schmalen
Kieferkamms
DVT mit Darstellung des De-
fektes und Kaudalisierung der
Kieferhöhle
Augmentation des Explantati-
onsdefektes mit partikuliertem
Knochen
Sagittales Schnittbild zur
Beurteilung des horizontalen
Knochenangebotes
Laterale Augmentation mit Kno-
chenplatte und Kieferhöhlenbo-
den mit maxresorb®
Klinische Anwendung von maxresorb®
Klinischer Fall von Priv.-Doz. Dr. Jörg Neugebauer
Sinusbodenelevation mit zweizeitiger Implantation
Spannungsfreier Wundver-
schluss nach vestibulärer
Schnittführung
Röntgenkontrolle des Augmen-
tates und Kieferkammrekonst-
ruktion
Horizontale Darstellung der
Kieferkammrekonstruktion
implantatinsertion nach
2 Monaten
Kontrolle nach der Freilegung Kontrolle der eingearbeiteten
Locatoren im Verlauf der implan-
tatinsertion im Unterkiefer
Handling TippFür die Sinusbodenele-
vation empfiehlt sich das
großvolumige maxresorb®
mit einer Partikelgröße
von 0,8-1,5mm, damit bei
einem hohen Schüttvolumen
ausreichend Raum für die
Osteogenese und Revasku-
larisierung gegeben ist.
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Endodontisch behandelter Zahn
26 mit apikaler Zystenbildung
implantatkavitätaufbereitung
mittels Bone Condenser für
internen Sinuslift
Darstellung der Weichgewebs-
situation vor der implantatinser-
tion
Kontroll-Zahnfilm vor implanta-
tinsertion mit teilweise regene-
rierter Extraktionsalveole
Aufnahme des pastösen Kno-
chenersatzmaterials auf das
Applikationsinstrument
Einbringen von maxresorb®
inject für internen Sinuslift
Klinische Anwendung von maxresorb® inject
Klinischer Fall von Dr. Frank Kistler
Interner Sinuslift mit maxresorb® inject
Augmentation des Kiefer-
höhlenbodens über crestalen
Zugang
Einbringen des Knochenersatz-
materials mit Bone Condenser
inseriertes implantat vor dem
Wundverschluss
Röntgenkontrolle mit deutli-
cher Darstellung des einge-
brachten maxresorb® inject
Handling TippFür den internen Sinuslift
kann das formbare Material
ideal über den crestalen
Zugang appliziert werden,
da kein weiteres Anteigen
mit Blut notwendig wird.
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Klinische Anwendung von maxresorb® inject
Klinischer Fall von Dr. Damir Jeluši´c, Opatija, Kroatien
Sofortimplantation
Extraktion der Zähne 14 und 15
Sofortimplantation in Extrak-
tionsalveolen
Defekt der bukkalen
Knochenlamelle in Regio 14
Platzierung der Gingivaformer
insertion von maxresorb® inject
(transalveolar) über Osteotom-
technik in Regio 15
Platzierung der Jason® membra-
ne auf der bukkalen Wand
GBR zur Korrektur der buk-
kalen Lamelle mit maxresorb®
inject
Wundverschluss und Naht Situation nach der Heilung 4
Monate post-OP
3D CBCT 4 Monate post-OP Situation nach Entfernung der
Gingivaformer
Klinische Betrachtung zum Kon-
trolltermin 1 Jahr post-OP
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Produktspezifikationen
maxresorb® injectArt.-Nr. inhalt Volumen....................................................................22005 1x Spritze 1x0.5cc (ml)22010 1x Spritze 1x1.0cc (ml)22025 1x Spritze 1x2.5cc (ml)22050 2x Spritze 2x2.5cc (ml)
maxresorb® ZylinderArt.-Nr. Abmessungen inhalt.................................................................... 20200 Ø 7.5mm; Höhe 15mm 1xZylinder 20300 Ø 6.0mm; Höhe 15mm 1xZylinder
maxresorb® BlöckeArt.-Nr. Abmessungen inhalt.................................................................... 21211 20x10x10mm 1xBlock 21221 20x20x10mm 1xBlock
maxresorb® GranulaArt.-Nr. Partikelgröße inhalt.................................................................... 20005 0.5-1.0mm (S) 1x0.5cc (ml)20010 0.5-1.0mm (S) 1x1.0cc (ml)
20105 0.8-1.5mm (L) 1x0.5cc (ml)20120 0.8-1.5mm (L) 1x2.0cc (ml)
maxresorb®
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Weichgewebe
Fortbildung
Hartgewebe
botiss dental GmbH
Uhlandstraße 20-25
10623 Berlin / Germany
Fon +49 30 20 60 73 98 30
Fax +49 30 20 60 73 98 20
www.botiss.com
facebook: botiss biomaterials
Praxis für Zahnheilkunde
in Landsberg am Lech
Innovation.
Regeneration.
Aesthetics.
botissbiomaterials
dental bone & tissue regeneration
Rev.: MRde-01/2013-01