NanoBone

  • Osteoconductief

  • Volledig synthetisch

  • Niet gesinteerd

  • Nano-gestructureerd

  • Absorbeert natuurlijke proteïnen in nanoporiën

  • Degradatie door osteoclasten

  • Bevat siliconedioxide voor de formatie van collageen en bot

  • Uitstekende hanteerbaarheid


Compositie en indicatie

NanoBone® is een nanogestructureerd synthetisch botsubstituut. Het bestaat uit nanokristallijn hydroxyapatiet (HA) in een poreuze matrix van silicium gel. HA is het voornaamste bestandsdeel van bot waarbij het zorgt voor mechanische sterkte. NanoBonevormt een natuurlijk substraat voor de attractie, hechting, groei en differentiatie van osteoblasten. De silicium gel draagt bij aan de mechanische stabiliteit van NanoBone® en biedt een hoog poreuze en interconnectieve structuur die cellulaire infiltratie, en absorbtie en adsorptie van bloedplasma en botmatrix eiwitten tijdens botregeneratie bevorderen. Het botsubsituut kan worden gebruikt als botvuller voor niet-mechanisch belastende defecten in het gehele skeletale systeem, en in zowel tandheelkundige als botaugmentatie toepassingen.

Gecontroleerd proces, unieke structuur

NanoBone® wordt vervaardigd middels een sol-gel proces. Dit is een
chemische oplossingsdepositie techniek waarbij tetraethyl orthosilicaat
via hydrolyse en in aanwezigheid van zuur als katalysator wordt omgezet in een geïntegreerd netwerk van amorf silicium dioxide (SiO2). Toevoeging van monofasisch HA zorgt voor een homogene inbedding van dit losgepakte nanokristallijne calcium fosfaat in de silicium gel. De overgang naar deze gelfase wordt gecontroleerd door de snelheid waarbij de vloeistoffase middels een thermisch proces wordt verwijderd en is uiteindelijk bepalend voor de unieke nano-, micro- and macro-strucuur van de silicium gel met een bijzonder hoge materiaaloppervlakte en interconnectieve porositeit. Het is deze unieke structuur die de basis vormt voor de bioactieve eigenschappen van NanoBone®.

Bioactief

NanoBone® bezit zowel osteoconductieve als osteoinductieve eigenschappen en behoort
daarmee tot de bioactieve keramische biomaterialen. Door de osteoconductieve eigenschappen ondersteunt het botsubstituut een directe bot-biomateriaal binding en fungeert het als een tijdelijke scaffold voor de regeneratie van botweefsel. NanoBone® vormt namelijk een geschikt oppervlak voor de afzetting van osteoid door osteoblasten, de organische laag voornamelijk bestaand uit collageen en proteoglycanen die na mineralisatie nieuw bot vormt.
Osteoinductiviteit is de unieke en inherente eigenschap van een biomateriaal om in een ectopische omgeving botvorming te kunnen induceren. De osteoinductieve eigenschappen van NanoBone® worden veroorzaakt door de unieke structuur met kenmerkend hoog intern materiaaloppervlak en interconnectieve porositeit. Absorptie en
adsorptie van bloedplasma en botmatrix eiwitten worden hiermee vergemakkelijkt. Belangrijke
biochemische botmarkers voor mineralisatie, botvorming en remodelering zoals osteocalcine,
osteopontine, BMP-2 en alkalische fosfatase zijn bijvoorbeeld middels
immunohistochemie op NanoBone® aangetoond.
De aanwezigheid van een dergelijke natuurlijke eiwitcoating is van essentieel belang voor de hechting, groei en differentiatie van (pre) osteoblasten. Bovendien kan er, wanneer de locale concentratie van bijvoorbeeld het bot inducerende groeifactor BMP-2 voldoende hoog is, ook differentiatie plaatsvinden van geïnfiltreerde mesenchymale stamcellen richting botvormende cellen. Hiermee creëert NanoBone®, in combinatie met osteoconductiviteit, een geschikte micro-omgeving voor de ondersteuning, bevordering en remodelering van botweefsel.

Performance en versnelde therapie

De gunstige botsubstituut-eigenschappen van NanoBone® dragen bij aan een consistente
botregeneratie. Nieuwe botvorming vindt plaats op het oppervlak van NanoBone® waarmee osseointegratie wordt bevorderd, en in een trabeculaire organizatie in het botdefect die gedeeltelijk wordt omgezet naar het mechanisch sterkere lamelair bot.  Gelijktijdig met botremodelering vindt een geleidelijke resorbtie van het biomateriaal plaats. Voor bepaalde indicaties betekenen de bioactieve eigenschappen dat een therapie zelfs versneld kan worden toegepast. Zo kan voor tandheelkundige toepassingen zoals alveolaire augmentatie en sinusbodem elevatie, na vulling van de defecten met NanoBone®, eerder tot het plaatsen van de implantaten worden overgegaan.

Biodegradatie

Het tweecomponenten systeem van NanoBone® resulteert in een gefaseerde biodegradatie. Energie Dispersieve X-ray analyse toont aan dat de silicium matrix binnen reeds 5 weken volledig is vervangen door een in situ gevormde natuurlijke amorfe organische matrix bestaande uit glycoproteinen, proteoglycanen en collageenfibrillen. Naast gedispergeerd nanokristallijn HA zijn hier ook de essentiële botmarkers aanwezig, kenmerkend voor de nauwverbonden integratie van het biomateriaal met het regeneratieproces. Pre-klinisch onderzoek toont verder aan dat NanoBone® binnen ongeveer 8 maanden nagenoeg volledig is geresorbeerd. Deze relatief snelle biodegradatie wordt mede veroorzaakt door het gebruik van niet-gesinterd HA. Hierdoor blijft de karakteristieke nanokristallijne structuur en gerelateerde open poriestructuur behouden. Dit vergemakkelijkt de chemische dissolutie van het botsubstituut. Naast dissolutie speelt actieve materiaalresorbtie via osteoclasten echter ook een belangrijke rol. Zowel via zuur als enzym gemedieerde degradatie van, respectievelijk, de inorganische en organische fase. Dit verder impliceert een volledige en natuurlijke osseointegratie van NanoBone®.

Biocompatibel

NanoBone® is een veilig en biocompatibel materiaal. Pre-klinische en klinische studies laten een normaal remodeleringsproces van het bot zien zonder chronische ontstekingen en vreemdlichaamsreacties. Bovendien voorkomt het volledig synthetische materiaal de mogelijke risico’s voor de overdracht van dierlijke of humane patogenen.

Gebruiksvriendelijk

De granulaire vorm van NanoBone® maakt het een gebruiksvriendelijk materiaal. Vooral decombinatie met patiënt eigen bloed resulteert in een pasta consistentie die implantatie in botdefecten aanzienlijk vergemakkelijkt en migratie van het biomateriaal voorkomt.

Osteoïnductief

Tijdens een congres in december 2006 van de European Association for Cranio-Maxillo facial Surgery in Barcelona werden de resultaten bekend gemaakt van een onderzoek naar het proces van botvorming bij de toepassing van NanoBone. Bij conventionele hydroxylapatite (HA) keramiek is sprake van osteoconductie maar is de degradeerbaarheid minimaal. De presentatie van een nieuwe HA-silica-matrix koppelt een hoge osteoconductie aan een volledige degradatie. Hierbij is ectopisch botformatie waargenomen. Geimplanteerd in subcutaan vetweefsel van Goettinger minipigs werd NanoBone® binnen 8 maanden getransformeerd in macroscopisch botweefsel. Hiermee is osteoconductiviteit van het nieuwe biomateriaal bewezen.

Koop NanoBone direct in de webshop

Zie ook: Artoss

Terug naar top