Wirkung verschiedener Verfahren zur Keiminaktivierung auf die BMP-Aktivität von Knochengewebe

Zusammenfassung

Die Sterilisation von allogenen Bankknochen ohne signifikanten Verlust an biologischer Transplantataktivität stellt hohe Anforderungen an das Verfahren. Eine sichere Sterilisation von Hartgeweben macht den Einsatz von möglichst drastischen chemischen und/oder physikalischen Verfahren erforderlich, wobei aber gleichzeitig die biologische Transplantatwertigkeit möglichst wenig beeinträchtigt werden soll. An einem Tiermodell wurden die Thermodesinfektion, Strahlensterilisation und Kältekonservierung in ihren Auswirkungen auf die osteoinduktiven Faktoren der Knochenmatrix vergleichend untersucht. Die quantitative Bestimmung der verbliebenen BMP-Aktivität zeigte signifikante Verluste in Höhe von 50% der Ausgangsaktivität nach Thermodesinfektion bei 80°C. Die Matriximplantate nach Strahlensterilisation wiesen einen nicht signifikanten Verlust von nur 6% an BMP-Aktivität und die kältekonservierten Implantate eine geringfügig erhöhte Aktivität im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollimplantaten auf. ¶Unter den bisher eingesetzten Verfahren erscheint daher die γ-Sterilisation als besonders geeignet, da sie neben ihrer bekannt ¶effizienten Sterilisationswirkung am ehesten den Erhalt der biologischen Transplantataktivität aufgrund einer ausgeprägten Strahlenresistenz der BMP gewährleistet.

Abstract

The sterilisation of allogeneic bank bone without significant loss of biological transplant activity makes high demands on the procedure used. For reliable sterilisation of hard tissues it is necessary to use harsh chemical and/or physical methods, which on the other hand should not exert significant adverse effects on the biological properties of the transplants. The effects of disinfection by moderate heat treatment, sterilization by γ-irradiation and low temperature conservation on osteoinductive factors in bone matrix were examined comparatively in an experimental animal study. The quantitative determination of residual BMP activity demonstrated a significant loss of 50% of starting activity by heat disinfection at 80°C. Irradiated matrix implants revealed a non significant reduction of only 6% of initial activity and frozen bone showed a slightly increased activity of 10%. Among the procedures currently used γ-irradiation seems to be most appropriate because of its known strong sterilization effects and preservation of the biological activity of bone transplants based on a pronounced resistance of BMP to irradiation.