Silvia Mittmann

• Im Rahmen dieser Arbeit sollte herausgefunden werden, inwiefern Calciumorthophosphatzemente (CPC) dafür geeignet sind, um als Prüfkörper zur Qualifizierung von Knochenklebern zu dienen, und worin ihre Limitationen bestehen. Dazu sollte nicht nur ein materieller Vergleich verschiedener hydroxylapatitbildender Zemente mit Knochen erfolgen. Es sollte auch das Adhäsionsverhalten neuartiger Knochenkleber auf den verschiedenen Prüfkörpermaterialien verglichen werden, um mögliche Rückschlüsse für die Eignung als standardisierbares in-vitroIm Rahmen dieser Arbeit sollte herausgefunden werden, inwiefern Calciumorthophosphatzemente (CPC) dafür geeignet sind, um als Prüfkörper zur Qualifizierung von Knochenklebern zu dienen, und worin ihre Limitationen bestehen. Dazu sollte nicht nur ein materieller Vergleich verschiedener hydroxylapatitbildender Zemente mit Knochen erfolgen. Es sollte auch das Adhäsionsverhalten neuartiger Knochenkleber auf den verschiedenen Prüfkörpermaterialien verglichen werden, um mögliche Rückschlüsse für die Eignung als standardisierbares in-vitro Prüfkörpermaterial ziehen zu können. Gegenstand der Untersuchung war ein α-Tricalciumphosphat (α-TCP)-System und ein Tetracalciumphosphat (TTCP)-System welche im Rahmen einer Zement-Abbindereaktion calciumdefizitären Hydroxylapatit (CDHA) bzw. stöchiometrischen Hydroxylapatit (HA) bilden. Die Materialien wurden dazu verwendet Prüfkörperteile in Form von Zylindern (5 x 5 mm) und Plättchen (20 x 10 x 5 mm) herzustellen, die dann mit verschiedenen Knochenklebern verklebt werden konnten. Der stärkste der verwendeten Kleber war ein Cyanoacrylat-Kleber (Truglue®). Er erzielte auf Prüfkörpern aus Knochen nach 24-stündiger Lagerung in PBS mittlere Abscherfestigkeiten von ca. 4,22 ± 1,92 MPa. Als zweitstärkster Kleber erwies sich ein neuartiger zementbasierter Kleber, der aus wärmebehandeltem Trimagnesiumphosphat-Hydrat und Phosphoserin bestand. Dieser Kleber erzielte unter den gleichen Umständen mittlere Abscherfestigkeiten von ca. 1,89 ± 0,29 MPa. Etwas schwächer schnitt ein ebenfalls neuartiger zementbasierter Kleber ab, der aus dem Magnesiumphosphat Farringtonit, sowie aus Magnesiumoxid und 25 % Phytinsäure bestand. Dieser Kleber erzielte mittlere Abscherfestigkeiten von ca. 0,51 ± 0,16 MPa. Insgesamt haben die Untersuchungen gezeigt, dass die in-vitro Qualifizierung von Knochenklebern unter Verwendung von Prüfkörpern aus Zement möglich wäre. Die Prüfkörper aus CDHA vereinten die meisten Vorteile und wären für Klebesysteme mit Abscherfestigkeiten von bis zu 2 MPa geeignet. Dabei erzeugten die Knochenkleber auf CDHA zwar abweichende Abscherfestigkeiten als auf Knochen, doch ließ sich ein vergleichbarer Trend bei stets reduzierten Varianzen erkennen. Durch die gute Konsistenz der Zementpaste war die Herstellung homogener Prüfkörper möglich. Aufgrund der Stabilität von CDHA unter wässrigen Bedingungen konnten Langzeitversuche ohne Einschränkungen vorgenommen werden. Die Limitationen der Prüfkörper aus CDHA bestanden allerdings darin, dass sie nicht für Abscherversuche von stärkeren Klebern geeignet waren. In solchen Fällen versagten die Prüfkörper noch bevor die maximale Abscherfestigkeit des jeweiligen Klebers gemessen werden konnte.…
• Until now, in vitro qualification of bone adhesives was mostly performed on bone test specimens of animal origin. The work dealt with the question to what extent test specimens made of synthetic hydroxyapatite would be suitable for the in vitro qualification of bone adhesives. For this purpose, test specimens were prepared from an a-TCP cement system and a TTCP cement system and compared with each other. The shear strengths of various novel bone adhesives were tested on the synthetic test specimens after different time intervals.