@phdthesis{Kufner2010,
  author    = {Kufner, Andreas},
  title     = {In vitro Untersuchungen zur Biokompatibilit{\"a}t von Magnesiumammoniumphosphat-Zementen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48985},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit war es, die grunds{\"a}tzliche Eignung von verschiedenen Magne-siumammoniumphosphat-Zementen f{\"u}r den eventuellen sp{\"a}teren Einsatz beim Men-schen zu bewerten; daf{\"u}r wurden diverse in vitro Versuchsreihen zur Pr{\"u}fung der Biokompatibilit{\"a}t dieser Verbindungen durchgef{\"u}hrt. Als Referenz diente bei diesen Versuchsreihen ein beim Menschen bereits erfolgreich eingesetzter nanokristalliner, kalziumarmer Hydroxylapatit-Zement. F{\"u}r diese Biokompatibilit{\"a}tspr{\"u}fungen wurde auf den verschiedenen Testoberfl{\"a}-chen (Mg0,75Ca2,25(PO4)2 -, Mg1,5Ca1,5(PO4)2 -, Mg2,25Ca0,75(PO4)2 -, Mg3(PO4)2 -, Ca3(PO4)2-Zement) eine jeweils definierte Menge an humanen Osteoblasten der Zelllinie MG-63 aufgebracht und diese Zellen wurden danach {\"u}ber einen 14-t{\"a}gigen Zeitraum kultiviert. Die Biokompatibilit{\"a}ts{\"u}berpr{\"u}fungen erfolgten mittels bestimmten Zellproliferations- und Zellaktivit{\"a}tsmessungen; anhand der ermittelten Ergebnisse hinsichtlich Zellzahl und Zellaktivit{\"a}t sollte danach die Eignung dieser neuartigen Magnesiumammoniumphosphat-Zemente zur Verwendung im menschlichen K{\"o}rper beurteilt werden. Mit Hilfe von elektronenmikroskopischen Aufnahmen wurden die jeweiligen Oberfl{\"a}chenstrukturen der einzelnen Zemente genauer untersucht; außer-dem konnte mit diesen Fotografien das Wachstum und die zellul{\"a}re Morphologie von humanen Osteoblasten auf den unterschiedlichen Oberfl{\"a}chen analysiert werden. Bei der Auswertung des Zellwachstums wurden die jeweils h{\"o}chsten Werte in beiden Versuchsreihen auf dem Hydroxylapatit-Zement gemessen; bei den vier Magnesi-umammoniumphosphat-Zementen waren dagegen weitaus geringere Zellprolifera-tionsvorg{\"a}nge innerhalb der Versuchsreihen zu beobachten. Auch bei der gesamten mitochondrialen Zellaktivit{\"a}t aller Osteoblasten erreichte der Hydroxylapatit-Zement in beiden Versuchen den maximalen Wert; der Unterschied zu den Werten bei den Magnesiumammoniumphosphat-Zementen war hier allerdings deutlich geringer als bei der Gesamtzellzahl. Vor allem beim Mg3(PO4)2 -Zement konnten in beiden Ver-suchen fast {\"a}hnlich hohe Werte beobachtet werden wie beim Hydroxylapatit-Zement. Untersuchte man dagegen die mitochondriale Aktivit{\"a}t der jeweiligen Einzelzelle auf den Oberfl{\"a}chen, unabh{\"a}ngig vom Gesamtwachstum, so konnte f{\"u}r den Hydroxyl-apatit-Zement die niedrigste Aktivit{\"a}t nachgewiesen werden. Die h{\"o}chste mitochon-driale Einzelzellaktivit{\"a}t hatten in beiden Versuchsreihen die Osteoblasten auf dem Mg3(PO4)2 -Zement; auch die anderen Magnesiumammoniumphosphat-Verbindun-gen konnten trotz des insgesamt geringen Zellwachstums auf diesen Oberfl{\"a}chen re-lativ hohe Werte bei der Einzelzellaktivit{\"a}t erreichen. Insgesamt betrachtet war somit das Zellwachstum auf dem Hydroxylapatit-Zement signifikant st{\"a}rker ausgebildet als auf allen Magnesiumammoniumphosphat-Verbin-dungen; trotz des im Vergleich geringen Zellwachstums konnte auf den Magnesium-ammoniumphosphat-Zementen aber ein hohes Maß an mitochondrialer Zellaktivit{\"a}t festgestellt werden. Die Auswertung der Oberfl{\"a}chenstruktur der verschiedenen Zemente mittels raster-elektronenmikroskopischer Bilder ergab f{\"u}r den Hydroxylapatit-Zement eine sehr ho-mogene und wenig por{\"o}se Oberfl{\"a}che. Im Gegensatz dazu konnte bei den Magne-siumammoniumphosphat-Zementen (mit Ausnahme des Mg0,75Ca2,25(PO4)2 -Ze-ments) eine sehr raue Oberfl{\"a}che mit einer starken Porosit{\"a}t nachgewiesen werden. Bei der Analyse der Zellmorphologie der Osteoblasten konnten keine deutlichen Unterschiede auf den verschiedenen Oberfl{\"a}chen beobachtet werden. Es zeigten sich vor allem {\"a}hnliche Formen der Zellk{\"o}rper und auch die Anzahl der Zellen war re-lativ einheitlich; bei den zytoplasmatischen Zellforts{\"a}tzen konnten Unterschiede be-z{\"u}glich ihrer L{\"a}nge dargestellt werden. Auch die Auswertung der massenspektrometrischen Versuchsreihe ergab f{\"u}r die ver-schiedenen Magnesiumammoniumphosphat-Verbindungen ein sehr einheitliches Bild; beim Vergleich mit der Referenzoberfl{\"a}che des Hydroxylapatit-Zements zeigte sich jedoch eine deutliche Diskrepanz bez{\"u}glich der Freisetzung von den verschie-denen Substanzen. F{\"u}r die letztendliche Bewertung der Biokompatibilit{\"a}t von Magnesiumammonium-phosphat-Zementen und den eventuellen Einsatz als Knochenersatzmaterial bedarf es allerdings nicht nur zus{\"a}tzlicher in vitro Versuchsreihen wie in der vorliegender Ar-beit, sondern auch vieler weiterf{\"u}hrender Forschungsarbeiten, um die hier erzielten Ergebnisse zu verifizieren.},
  subject      = {Magnesiumammoniumphosphat-Zement},
  language  = {de}
}