Bioactivation of scaffolds in osteonecrosis

Orthopadie (Heidelb). 2022 Oct;51(10):808-814. doi: 10.1007/s00132-022-04303-z. Epub 2022 Sep 8.

Abstract

Avascular osteonecrosis (AVN) due to local ischemia leads to an inhomogeneous osseous defect, which can be treated by resection and with bone substitute materials in a joint-preserving treatment. Due to the underlying risk profile of AVN, the mostly subchondral localization and the size of the local bone defect, bone regeneration is impaired. Therefore, bioactivation of the applied bone substitute materials prior to application is highly desirable. Apart from the use of growth factors and other soluble substances, the autologous application of location-typical cells and tissue is a useful alternative to support the bone healing properties of scaffolds. This article presents various methods to activate scaffolds for bone stimulation and discusses these techniques with respect to recent data from the literature.

Knochennekrosen entstehen durch eine ossäre Minderperfusion und führen zu einer inhomogenen ossären Defektzone, die im Fall einer gelenkerhaltenden Therapie entfernt und mit Knochenersatzstoffen behandelt werden kann. Aufgrund des zugrunde liegenden Risikoprofils der AVN,, der meist subchondralen Lokalisation und der Defektgröße wird knöcherne Heilung beeinträchtigt. Daher ist eine Bioaktivierung der verwendeten Knochenersatzmaterialien erstrebenswert. Neben dem Einsatz von Wachstumsfaktoren und anderen löslichen Substanzen stellt die autologe Applikation von lokotypischen Zellen und Geweben eine weitere Möglichkeit dar, die Knochenheilungspotenz von Scaffolds zu erhöhen. In der vorliegenden Arbeit werden die verschiedenen Möglichkeiten der Osteostimulation vorgestellt und diese unter dem Hintergrund der wissenschaftlichen Literatur diskutiert.

Keywords: Biocompatible materials; Bone regeneration; Bone substitutes; Growth factors; Osseointegration.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Bone Regeneration
  • Bone Substitutes*
  • Bone and Bones
  • Humans
  • Osteonecrosis* / therapy
  • Transplantation, Autologous

Substances

  • Bone Substitutes