Schon frühzeitig wurde erkannt, dass sich Zirkoniumoxid-Keramik (ZrO2) für Knochenimplantate eignet. Eine Studie aus der großen Zahl von Experimenten zeigte „eine exzellente Verträglichkeit mit dem Knochengewebe und dem umgebenden Bindegewebe für ZrO2“.

 

Zirkoniumoxid wurde in vielen Studien untersucht, ob es sich als Material für Implantate eignet. An dieser Stelle soll stellvertretend auf eine Studie hingewiesen werden, die „eine exzellente Verträglichkeit mit dem Knochengewebe und dem umgebenden Bindegewebe für Zirkondioxid“ beschrieben hat [1]. Die Behandlungszeiten waren in dieser Studie bis zu einem Jahr. In einer anderen Studie wurde Aluminiumhydroxid oder Zirkoncarbonat in die Haut injiziert. Diese Studie ergab, dass zwar für Aluminiumhydroxid eine Granulomabildung in der Haut nachgewiesen werden konnte, ZrCO3 jedoch induzierte keine negativen Folgen [2].

 

Eine bemerkenswerte Untersuchung beschäftigte sich mit dem wichtigen Thema, inwieweit Proteine an die Partikel binden und eventuell ungewollte Reaktionen ausgelöst werden [3]. Es geht dabei um eine wichtige „Verklumpungsreaktion“ von kleinen Proteinen des Nervensystems, die unter Umständen auch bei Nervenerkrankungen wie Alzheimer eine Rolle spielen können. Zirkondioxid zeigt keine Wechselwirkung mit Peptiden oder Proteinen. Selbstverständlich handelt es sich bei diesem Test um ein sehr artifizielles System, d.h. damit ist nicht auch gleich gesagt, dass die Partikel jemals im lebenden Organismus ins Gehirn kommen können und dort tatsächlich eine solche Reaktion hervorrufen, aber es gibt einen Hinweis darauf, was alles passieren könnte!

Die chinesische Gruppe konnte nun für die meisten der untersuchten Partikel, darunter auch Zirkondioxid, keinen solchen negativen Effekt finden. Bereits im Jahre 1993 konnten unter bestimmten Bedingungen (schlecht sitzende Implantate) Abriebpartikel nachgewiesen werden, die durchaus in der Größe der heute als „Nanopartikel“ definierten Materialien liegen [4]. Die Gruppe beschrieb einen Einfluss der sehr kleinen „ultrafeinen Partikel“ und führten dies unabhängig vom Material auf die schiere Kleinheit der Partikel zurück. Etwas größere Partikel im Bereich von knapp unter einem Mikrometer wurden in einer Studie mit menschlichen Stammzellen untersucht. Hier wurden leichte Effekte bei hohen Dosen (500 bis 5000 Partikel pro Zelle) auf die Lebensfähigkeit der Zellen beobachtet [5]. Im Vergleich zu anderen Partikeln und Materialien waren die ZrO2 Partikel aber immer diejenigen, mit der geringsten Auswirkung auf die Stammzellen.

 

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  1. Hentrich, RL et al. (1971), J Biomed Mater Res, 5(1): 25-51.
  2. Turk, JL et al. (1977), J Invest Dermatol, 68(6): 336-340.
  3. Wu, WH et al. (2008), Biochem Biophys Res Commun, 373(2): 315-318.
  4. Ito, A et al. (1993), Clin Mater, 12(4): 203-209.
  5. Wang, ML et al. (2003), J Orthop Res, 21(4): 697-707.

 

 

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