| Einleitung: Der Ersatz verlorengegangener Körperanteile bleibt nach wie vor ein Hauptanliegen der medizinischen Forschung. Als Grundbestandteil bionischer Prothesen müssen sogenannte Biomaterialien eine Reihe an Tests durchlaufen, bevor sie als sicher genug für weitere biomedizinische Applikationen gelten. Einer dieser Tests ist die in-vitro Untersuchung in Zellkulturen. Die 3 Hauptgruppen an Biomaterialien in der Zahnersatzkunde sind Metalle, Keramik und Polymere. In der Implantologie gilt momentan reines Titan Grad 4 als Goldstandard. Zwei weitere Materialien, Zirkonoxid und Poly-Ether-Ether-Keton (PEEK), sind in den letzten Jahrzehnten zunehmend in den Mittelpunkt der implantologischen Forschung gerückt, da deren biomechanische und vor allem ästhetische Eigenschaften Vorzüge gegenüber Titan darstellen. Das Ziel dieser Studie war der Vergleich dieser 3 Materialien mit definierten Oberflächen und Zusammensetzungen unter gleichen Zellkulturbedingungen.
Methoden: Bredent Medical GmbH lieferte Scheibchen mit 14mm Durchmesser und 1mm Dicke gefertigt aus reinem Titan (cp-Ti), Yttrium-stabilisiertem Zirkonoxid (Y-TZP) oder gefülltem PEEK, welche spezifischen Oberflächenbehandlungen gemäß den firmeninternen Standards unterzogen wurden.
In der Zellkultur wurden humane fetale Osteoblasten (hFOB) und humane gingivale Fibroblasten (hGF) auf alle 3 Materialien ausgesät und nach 1, 3 und 7 Tagen auf Viabilität (MTS Assay) und Laktat-Dehydrogenase Ausschüttung (Cytotox Assay) untersucht. Zusätzlich wurden nach 3 Tagen die Proliferationsmarker PCNA und Ki67 (mRNA Expression), Änderungen der Zellmorphologie (Elektronenmikroskopie und Vimentin IF-Färbung), sowie Adhäsionsmarker (Vinculin IF-Färbung und mRNA Expression) bestimmt.
Ergebnisse: In hFOB Kulturen zeigte PEEK schlechtere Werte in Adhäsion und Viabilität im Vergleich zu den beiden anderen Materialien, welche ähnliche Werte wie die Kontrollgruppe aufwiesen. Die Zellen der hGF Kulturen lieferten vergleichbare Werte auf allen 3 Materialien, wobei auf PEEK eine minimal veränderte Morphologie in der Vinculin IF-Färbung sichtbar war.
Schlussfolgerung: PEEK mit polierter Oberfläche kann aufgrund der schlechten Ergebnisse in hFOB Kulturen nicht für die Anwendung als osseointegriertes Implantat empfohlen werden. Für die Anwendung als prothetische Suprastruktur ist es, aufgrund der unveränderten Fibroblastenadhäsion, aus biologischer Sicht durchaus als geeignete Alternative zu gängigen Materialien in Betracht zu ziehen.
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