OPMs OsteoFab 3D-druckte PEKK-Technologie in einer Studie zur Regenerierung von Knochendefekten

Oxford Performance Materials, ein Pionier in den Bereichen Advanced Materials Science und High Performance Additive Manufacturing (HPAM), gab heute die aufregenden Ergebnisse einer kürzlich in Nature veröffentlichten Forschungsstudie der McGill University bekannt, in der eine endgültige Verbindung zwischen dem 3D-gedruckten PEKK-Material von OPM und  Knochenregeneration hergestellt wurde. In-vitro-Ergebnisse der Studie belegen die Fähigkeit von mesenchymalen Stammzellen der menschlichen Synovialflüssigkeit, an PEKK-Gerüsten zu haften, sich zu vermehren und sich zu differenzieren. In-vivo-Ergebnisse belegen nachdrücklich die Entstehung neuer Knochen.

OPM hat lange Zeit starke Anhaltspunkte dafür, dass seine 3D-gedruckte OsteoFab-PEKK-Technologie eine äußerst wünschenswerte Knochenreaktion aufweist. Frühe In-vitro-Studien (circa 2010) zeigten eine positive und aufregende zelluläre Reaktion auf 3D-gedrucktes PEKK im Vergleich zu Kontrollmaterialien, was zu weiteren Untersuchungen führte. Nachfolgende In-vivo-Studien, in denen das Ansprechen des Gewebes auf 3D-gedruckte PEKK-Implantate in einer knöchernen Umgebung untersucht wurde (Kaninchenmodell, ca. 2013), zeigten, dass natives PEKK-Material die Knochenapposition unterstützt. Interessanterweise zeigte OsteoFab 3D-gedrucktes PEKK im Gegensatz zu häufig verwendetem PEEK-Material keine beobachtbare immunologische Abstoßung und keinen Anstieg der Entzündungsreaktionszellen. Was der einzigartigen Chemie von PEKK und der inhärenten Oberflächenrauheit von OsteoFab 3D-gedrucktem PEKK zugeschrieben wurde, hat seitdem zu einer Reihe weiterer Studien und klinischen Anwendungen geführt.

OsteoFab 3D-gedruckte PEKK-Gerüste wurden in In-vitro- und In-vivo-Experimenten auf ähnliche Weise untersucht. Im Jahr 2014 hat eine finanzierte Forschungsstudie das erfolgreiche Wachstum von Knochenmarkszellen auf 3D-gedruckten PEKK-Gerüsten gezeigt. Seitdem haben eine Reihe von Veröffentlichungen die Verwendung von mesenchymalen Stammzellen (autologe, aus Fettgewebe gewonnene und aus menschlicher Synovialflüssigkeit gewonnene) untersucht. auf PEKK-Gerüsten bei Defekten mit kritischer Größe. Adamzyk et al. untersuchten 2016 die Verwendung von PEKK-Gerüsten mit autologen mesenchymalen Stammzellen in einem Schaf-Kalvariendefektmodell und fanden heraus, dass 3D-gedruckte PEKK-Gerüste die Adhärenz, das Wachstum und die osteogene Differenzierung von menschlichen und Schafstammzellen ermöglichten mit beträchtlichen Mengen an neugebildetem Knochen in allen PEKK-Gruppen. In ähnlicher Weise untersuchten Roskies und Mitarbeiter 2017 3D-gedruckte PEKK-Gerüste mit von Fett abgeleiteten Stammzellen zur Rekonstruktion von Mandibuladefekten kritischer Größe. Diese Gruppe stellte fest, dass die PEKK-Gerüste eine vielversprechende Lösung zur Verbesserung der Grenzflächen zwischen Knochen und Implantat und der biomechanischen Eigenschaften implantierter Materialien darstellen.

Später im Jahr 2017 veröffentlichte Wang et al. Im International Journal of Nanomedicine wurde auch gezeigt, dass mit OsteoFab 3D gedrucktes PEKK im Vergleich zu herkömmlichem PEEK-Material antibakterielle Eigenschaften besitzt. Diese In-vitro-Studie zeigte eine geringere Adhäsion und ein geringeres Wachstum üblicher Bakterienstämme auf der rauen PEKK-Oberfläche im Vergleich zu einer PEEK-Kontrolle, was darauf hindeutet, dass zusätzliche Studien zu 3D-gedrucktem PEKK in einer Vielzahl von antibakteriellen orthopädischen Anwendungen erforderlich sind.

Mit diesem Werk und der Funktionalisierung von 3D-gedruckten PEKK-Gerüsten, die in der jüngsten Veröffentlichung in Nature gipfelt, ist eine Tatsache konstant geblieben. Dass native 3D-gedruckte PEKK-Testgruppen unabhängig von der Aussaat von Stammzellen oder dem Defektmodell Knochenapposition, Knocheneinwuchs und verbesserte biomechanische Eigenschaften nachweisen konnten, macht OsteoFab 3D-gedrucktes PEKK zu einem wünschenswerteren und funktionelleren Implantatmaterial.

Mit der wachsenden Menge an Literatur zur Verwendung und Anwendung der OsteoFab 3D-gedruckten PEKK-Technologie wachsen auch die klinischen Möglichkeiten. Seit 2013 stellt OPM patientenspezifische Geräte für Schädel- und Gesichtsimplantate her, die weltweit vertrieben werden. Zusätzlich zu über 2.000 Craniomaxillofazialimplantaten verfügt OPM über 3D-gedruckte Zehntausende von Wirbelsäulenimplantaten mit 510 (k) Verrechnungen. OsteoFab 3D-gedrucktes PEKK wird dem wachsenden Bedarf an klinisch robusten und umfassenden Lösungen gerecht.