Knochenersatzstoffen

Knochenersatzstoffe sind Materialien, die fehlende Knochen ersetzen oder die Knochenheilung unterstützen, wenn autologes Knochengewebe nicht ausreichend verfügbar ist oder dessen Entnahme problematisch wäre.

Sie finden Anwendung in Orthopädie, Zahnmedizin, Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie, Wirbelsäulenfusionen und Traumatologie. Zu den Kategorien gehören Autografts, Allografts, Xenografts sowie synthetische und biotechnologisch hergestellte Substitute. Autografts gelten als Goldstandard, sind jedoch durch begrenzte Verfügbarkeit und Morbidität eingeschränkt. Allografts (Spenderknochen) und Xenografts (Tierknochen) umgehen eine zusätzliche Operation, erfordern aber strenge Verarbeitung und tragen immunologische oder Infektionsrisiken. Synthetische Knochenersatzstoffe umfassen Calciumphosphate wie Hydroxyapatit und β-TCP, Calcium-Sulfat, Bioceramics, Bioaktivglas sowie polymerbasierte oder kompositbasierte Materialien; viele dienen als osteokonduktives Gerüst, manche tragen durch Zugabe von Wachstumsfaktoren wie BMPs auch osteoinduktive Eigenschaften.

Wesentliche Eigenschaften sind Osteokonduktion (Gerüst für Knochenzellen) und Osteoinduktion (Anregung der Knochenbildung); Osteogenese kann auftreten, wenn Zellen beteiligt sind. Die Porenstruktur, Porengröße, mechanische Festigkeit und Löslichkeit beeinflussen Heilung und Integration.

Regulatorik und Sicherheit: In der EU erfolgt die Zulassung meist über CE-Kennzeichnung; in den USA reguliert die FDA. Sicherheit umfasst Sterilität, Infektionsschutz und Immunverträglichkeit; Allografts unterliegen strengen Verarbeitungsvorgaben zur Risikominderung. Kosten und Verfügbarkeit variieren je nach Material.

Zukünftige Entwicklungen umfassen 3D-Druck, patientenindividuelle Implantate, maßgeschneiderte Scaffolds und Kombinationen aus Zellen und Wachstumsfaktoren zur verbesserten Heilung.