骨再生のための天然由来骨ブロックの精製と超微細構造のバランス。2種の骨ブロックの精製努力の報告

Balancing Purification and Ultrastructure of Naturally Derived Bone Blocks for Bone Regeneration: Report of the Purification Effort of Two Bone Blocks.

抄録

本書では、組織学に基づく既報の結果に加え、2種類の天然骨ブロック、すなわち同種骨ブロック（maxgraft, botiss biomaterials GmbH, Zossen, Germany）と異種骨ブロック（SMARTBONE, IBI S.A., Mezzovico-Vira, Switzerland）の精製作業について報告している。さらに、ISO 10993-5/-12に基づく細胞適合性試験のために、専用の走査型電子顕微鏡（SEM）およびin vitro分析（XTT、BrdU、LDH）が実施されました。顕微鏡観察の結果、いずれの骨ブロックもラメラ亜配列を有する海綿状構造を有していることが確認された。異種骨ブロックでは、コラーゲン構造のわずかな残存しか認められませんでしたが、同種骨マトリックスでは多量のコラーゲンが認められました。さらに、異種骨代替物の場合は、ポリマーコーティングの島状の残骸のみが検出されたようです。最後に、両骨ブロックに残存する細胞や細胞残渣は認められなかった。in vitro 分析の結果、いずれの骨ブロックも生体適合性がある ことが確認された。このように、両骨ブロックの精製度は、炎症反応や移植片拒否のリスクなしに骨組織再生に有利であると思われる。さらに、maxgraft 骨ブロックの分析から、その精製プロセスにより、石灰化骨基質だけでなく、海綿間コラーゲン基質も多量に保存できることが示された。

The present publication reports the purification effort of two natural bone blocks, that is, an allogeneic bone block (maxgraft, botiss biomaterials GmbH, Zossen, Germany) and a xenogeneic block (SMARTBONE, IBI S.A., Mezzovico-Vira, Switzerland) in addition to previously published results based on histology. Furthermore, specialized scanning electron microscopy (SEM) and in vitro analyses (XTT, BrdU, LDH) for testing of the cytocompatibility based on ISO 10993-5/-12 have been conducted. The microscopic analyses showed that both bone blocks possess a trabecular structure with a lamellar subarrangement. In the case of the xenogeneic bone block, only minor remnants of collagenous structures were found, while in contrast high amounts of collagen were found associated with the allogeneic bone matrix. Furthermore, only island-like remnants of the polymer coating in case of the xenogeneic bone substitute seemed to be detectable. Finally, no remaining cells or cellular remnants were found in both bone blocks. The in vitro analyses showed that both bone blocks are biocompatible. Altogether, the purification level of both bone blocks seems to be favorable for bone tissue regeneration without the risk for inflammatory responses or graft rejection. Moreover, the analysis of the maxgraft bone block showed that the underlying purification process allows for preserving not only the calcified bone matrix but also high amounts of the intertrabecular collagen matrix.