ISSN:
1434-3940
Keywords:
Schlüsselwörter Ca-P-Keramiken
;
Knochenersatzmaterialien
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Röntgendiffraktometrie
;
Kristallisation
;
Key words Calciumphospate ceramics
;
Bone regeneration materials
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X-ray diffractometry
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Cristallisation
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Introduction: The crystalline structure of hydroxyapatite (HA) and tricalciumphosphate (TCP) used as bone regeneration materials affects their physical and probably also their biological properties. Varying velocities of the HA solution process seem to be correlated to different results in powder diffraction analysis (RDX) [1], a validated, routine procedure in mineralogy [2, 6] to analyse crystallized materials. As far we know there are no comparative RDX analyses for the TCP materials in clinical use. Goals: The dimension and quality of the crystallization of several bone regeneration materials are analysed by RDX. Material and methods: The materials analysed were divided in different groups: hydroxyapatite, tricalciumphosphate and bioglass. The materials are characterized by the specific intensity curve measurements. Results: The HA products, with the exception of Algipore, seem to be monophasic. Ceros80 and Endobone were the only ones which seem to be totally crystallized. The TCP products Biobase and Cerasorb are nearly monophasic, whereas Ceros82 seems to contain a mixture of 30% HA and 70% β-TCP. All TCPs show a high crystallization. The bioglasses did – as suspected – not show crystalline structures. Discussion: There are many possible causes for inhomogeneous crystallization of the investigated materials, as they are composites of different foreign ions, extremely small crystals or abnormal (deficient) apatites. How this affects the biological behaviour is not known. Summary: We found differences between the examined materials; how this affects the biological behaviour is unknown. Further investigations are neccesary to correlate the characteristics of the materials to the clinical outcome.
Notes:
Einleitung: Die kristalline Struktur von Knochenersatzmaterialien wie Hydroxylapatitkeramiken (HA) oder Trikalziumphosphatkeramiken (TCP) beeinflußt deren physikalische und sicher auch biologische Eigenschaften. Unterschiedliches Löslichkeitsverhalten von synthetischem und biologischem HA scheinen mit unterschiedlichen Ergebnissen in der Röntgenpulverdiffraktometrie (RDX), einem Routineverfahren der Materialwissenschaften [2, 6] zur Analyse kristalliner Strukturen, korreliert zu sein [1]. Vergleichende RDX-Analysen von TCP liegen in der einschlägigen Literatur nicht vor. Best et al. [4] unterstrichen in jüngster Zeit die Bedeutung der Charakterisierung der Knochenersatzmaterialien zum Verständnis der Resorptionsmechanismen [4]. Fragestellung: Ausmaß und Qualität der Kristallisation verschiedener z. Z. verfügbarer Knochenersatzmaterialien wurden mittels RDX-Analyse bestimmt. Material und Methoden: Die verwendeten Materialien wurden in 3 Gruppen eingeteilt: Hydroxylapatitkeramiken, Trikalziumphosphatkeramiken und Biogläser. Anhand der mittels Pulverdiffraktometer gewonnenen Intensitätsspektren können die Materialien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Kristallisation charakterisiert werden. Ergebnisse: Die HA-Materialien (bis auf Algipore) scheinen monophasige Produkte zu sein, wobei nur Ceros80 und Endobone eine hohe Kristallisation aufweisen. Auch die TCP-Produkte Biobase und Cerasorb sind nahezu monophasig, während Ceros82 aus einer Mischung von 30% HA und 70% β-TCP zu bestehen scheint. Alle TCP weisen einen hohen Kristallisationsgrad auf. Die Biogläser zeigten erwartungsgemäß keine kristallinen Strukturen. Diskussion: Die möglichen Ursachen der inhomogenen Kristallisation der untersuchten Materialien reichen von der Zusammensetzung aus kleinen Einzelkristalliten über Fremdioneneinschlüsse zu defizitären Apatiten durch Kalziumkarbonatbeimengungen. Deren Bedeutung für das biologische Verhalten ist nicht geklärt. Resümee: Es fanden sich Unterschiede zwischen den untersuchten Materialien, deren Bedeutung für das biologische Verhalten nicht geklärt ist. Weiterführende Untersuchungen sind erforderlich, um diese Eigenschaften mit dem klinischen Verhalten zu korrelieren.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s100060050103
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