Biological Evaluation of Orthopedic Materials: An In Vitro Study Using Patient-Derived Human Samples (RAISE)
The anterior cruciate ligament (ACL) is the primary stabilizer of the knee joint, and ACL injuries are highly prevalent, particularly among physically active and athletic individuals. Although ACL reconstruction is a well-established orthopedic procedure, significant challenges remain regarding biological integration between the graft and bone, which may negatively affect clinical outcomes.
In recent years, advanced biomaterials and regenerative medicine approaches have gained increasing attention as potential strategies to enhance osteointegration and promote more physiological tissue healing. Before clinical application, these materials must undergo rigorous in vitro biological evaluation in accordance with international standards, particularly ISO 10993-5 for cytotoxicity assessment.
The study will investigate cytotoxicity, cell viability, inflammatory responses, pro-fibrotic effects, and osteogenic potential using relevant human cell models. The regenerative effects of platelet-rich plasma (PRP), a source of growth factors, will also be evaluated.
The biomaterials under investigation include a titanium alloy and polylactic acid (PLA), both widely used in orthopedic applications. The main objective is to demonstrate their biocompatibility, absence of cytotoxic, inflammatory, and pro-fibrotic effects, and their ability to support osteogenic processes and tissue integration. The findings will provide essential evidence for subsequent preclinical in vivo studies and future clinical translation.
Přehled studie
Postavení
Postavení
Podmínky
Podmínky
Typ studie
Typ studie
Zápis (Odhadovaný)
Zápis
Kontakty a umístění
Studijní kontakt
Studijní kontakt
- Jméno: stefano zaffagnini
- Telefonní číslo: 0516366075
- E-mail: stefano.zaffagnini@unibo.it
Studijní místa
-
-
Bologna
-
Bologna, Bologna, Itálie, 40136
- IRCCS Rizzoli Orthopedic Institute
-
Kontakt:
- Stefano Zaffagnini
- Telefonní číslo: 0516366075
- E-mail: stefano.zaffagnini@ior.it
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
- Dospělý
- Starší dospělý
Přijímá zdravé dobrovolníky
Metoda odběru vzorků
Studijní populace
Subjects will be recruited among patients admitted to the IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli and scheduled for total knee arthroplasty for the treatment of chondral defects and/or undergoing regenerative infiltrative therapies with BMC and PRP.
For the study, biological material obtained during the surgical removal of femoral condyles, tibial plateaus and synovial membranes, as well as during implantation of the prosthetic components, will be used. For BMC and PRP, only waste material not required for the surgical procedures will be collected.
The recovery of such material will be performed during routine clinical practice by the medical staff of the Orthopaedic and Trauma Clinic II.
Popis
Femoral condyle, tibial plateau and synovial membrane samples
Patients undergoing primary total knee arthroplasty at the Orthopaedic and Trauma Clinic II of the IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli (Bologna, Italy), in whom collection of tibial plateau, femoral condyles and/or synovial tissue is planned.
Inclusion criteria:
Age 18-80 years, male or female Primary tricompartmental osteoarthritis Body Mass Index (BMI) < 35 Kellgren-Lawrence grade III-IV osteoarthritis Written informed consent
Exclusion criteria:
Previous partial knee arthroplasty or cartilage repair/regenerative procedures Rheumatoid arthritis or chronic corticosteroid/immunosuppressive therapy Positive testing for HIV, HBV or HCV infection Concentrated bone marrow (BMC) samples
Patients of both sexes providing written informed consent and presenting with the following characteristics:
Inclusion criteria:
Age 18-70 years Medial compartment knee osteoarthritis (Kellgren-Lawrence grade II-III for >4 months) Failure of ≥6 months of conservative treatment (NSAIDs/analgesics, hyaluronic acid, corticosteroid or PRP injections) Written informed consent
Exclusion criteria:
Inability to provide informed consent Knee trauma within the previous 6 months Malignancy, rheumatic disease, uncontrolled diabetes, uncontrolled thyroid disorders Alcohol or drug abuse BMI > 35 Intra-articular injections within the previous 6 months Knee surgery within the previous 12 months HIV, HBV or HCV positivity Platelet-rich plasma (PRP) samples
Patients of both sexes with degenerative cartilage disease of the knee.
Inclusion criteria:
Age 18-65 years Clinical signs and symptoms of knee cartilage degeneration Radiographic or MRI evidence of degeneration (Kellgren-Lawrence grade II-IV) Hemoglobin > 11 g/dL Platelet count > 150,000/mm³ No clinically relevant ECG abnormalities Written informed consent
Exclusion criteria:
Rheumatoid arthritis or chronic corticosteroid/immunosuppressive therapy Uncontrolled diabetes Hematological disorders or anticoagulant/antiplatelet therapy Thyroid metabolic disorders Alcohol, drug or medication abuse NSAID use within 3 days prior to blood draw Cardiovascular disease contraindicating a 150 mL blood draw HIV, HBV or HCV positivity
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
Počet skupin / kohort
Kohorty a intervence
Skupina / kohortaSkupina / kohorta |
|---|
|
PTG
Subjects eligible among patients scheduled for primary total knee arthroplasty, in whom harvesting of the tibial plateau and/or femoral condyles and/or synovial tissue is planned
|
|
BMC
Concentrated bone marrow samples
|
|
PRP
Platelet-rich plasma samples
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Cellular health parameters
Časové okno: 72 hours
|
Cellular health parameters were assessed after 72 hours of exposure to the materials and compared with standardized control samples
|
72 hours
|
Sekundární výstupní opatření
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Pro-inflammatory cytokines
Časové okno: 48 hours
|
Levels of pro-inflammatory cytokines were measured after 6, 24 and 48 hours of exposure to the materials
|
48 hours
|
|
ROS
Časové okno: 48 hours
|
Markers of oxidative stress were evaluated after 72 hours of exposure to the materials
|
48 hours
|
|
Osteogenic potential
Časové okno: 28 days
|
Osteogenic potential was assessed by evaluating the gene expression of specific osteogenic markers and the production of protein biomarkers (ALP and P1NP) at 7, 14, and 28 days
|
28 days
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Sponzor
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Odhadovaný)
Začátek studia
Primární dokončení (Odhadovaný)
Primární dokončení
Dokončení studie (Odhadovaný)
Dokončení studie
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Aktuální)
První zveřejněno
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Poslední zveřejněná aktualizace
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Další identifikační čísla studie
Další identifikační čísla studie
- RAISE
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .