Effekt av nitroglycerinhydrogel på reparation av kritiska benfel (Nitro- Bone)

På grund av deras osteokonduktiva, osteoinduktiva och osteogena egenskaper är autologa bentransplantat guldstandarden för att förstärka benet, (1). Problem, otillräcklig benmängd och/ eller kvalitet på givarplatsen kan emellertid förhindra att den används. Följaktligen utvecklades en mängd olika bentransplantatmaterial, såsom allografts och/eller xenografts, för att förbättra benutvecklingen och ge en osteokonduktiv matris i den så kallade hårdvävnadens kritiska defekt (CSD) (2).

"Kritiskt storlek" -defekt betraktas som en som inte skulle läka spontant trots kirurgisk stabilisering och kräver ytterligare kirurgisk ingripande (3). Hanteringen av benfel av kritisk storlek är fortfarande en viktig klinisk ortopedisk utmaning. Benfel för kritisk storlek definieras tekniskt som de som inte kommer att läka spontant under patientens livslängd. Benförlust större än två gånger diametern för den långa benmiaphysen är osannolikt att resultera i förening trots lämpliga stabiliseringsmetoder (4).

Nitroglycerin, även känt som glyceryltrinitrat (GTN), är en medicinering som vanligtvis används för att behandla hjärtsjukdomar som angina pectoris och kronisk hjärtsvikt. Det fungerar som en potent vasodilator och utvidgar det vaskulära systemet för att förbättra blodflödet. Nitroglycerin har visat sig ha en positiv effekt på benbildning. Studier indikerar att nitroglycerin när de appliceras topiskt kan öka benbildning och minska benresorptionen. Denna effekt uppnås genom stimulering av osteoblastisk differentiering och spridning (5).

Verkningsmekanismen för nitroglycerin i benbildning involverar dess omvandling till kväveoxid (NO), som spelar en avgörande roll för att stimulera benbildning. Kväveoxid frisatt från nitroglycerin fungerar som en signalmolekyl som förbättrar osteoblastisk differentiering och spridning av benmärgs-härledda mesenkymala stamceller. Denna process leder till ökad benmineraltäthet, förbättrad bengeometri och förbättrad benstyrka (5).

Hydrogeler är naturliga eller syntetiska biokompatibla polymerer som används i stor utsträckning i periodontal vävnadsteknik som leveransmaterial för olika biologiker (6). Syntetiska hydrogeler har överlägsenhet i kemiska och mekaniska egenskaper över naturliga hydrogeler (7). Carbopol eller polyakrylsyra (PAA) är en av de mest använda polymererna som en hydrogel. Det är en anjonisk polyelektrolyt som lätt kan polymeras och tvärbundna för att bilda hydrogeler med en svullnadskapacitet större än deras torrvikt (8).