Wissenschaft
Die MetAlive® Technologie, entwickelt in Finnland von ID Creations oy, ermöglicht eine bessere Haftung sowohl vom Bindegewebe als auch vom Epithel zu der Abutmentoberfläche.
Die MetAlive® Bioadhäsion ist wissenschaftlich erforscht und eine Vielzahl von Artikeln über die Materialeigenschaften und Zellbiologie, als auch klinische Befunde, wurden publiziert. Finden Sie heraus warum und wie MetAlive® Bioadhäsion funktioniert und wie sich die schnellere Heilung positiv auf den klinischen Bereich auswirkt.
MetAlive® Bioadhäsion – die Lösung für problemlose Wundheilung
Um zu verstehen warum Bioadhäsion sowohl für eine richtige Heilung als auch für eine langfristige und nachhaltige biologische Breite wichtig ist, ist es notwendig die folgenden Wundheilungsphasen bezüglich des Belegs, wie MetAlive® Bioadhäsion wirkt, einzusehen.
Wundheilungsphasen
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Exsudative Phase |
Innerhalb von Minuten nach der Verletzung wird die Wunde mit Fibrin und koaguliertem Blut gefüllt. Dieses Blutgerinnsel dient zur Kontrolle akuter Blutungen.
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Resorptive Phase |
Während der Resorptiven Phase beseitigen Fresszellen tote Zellen und Keime. Dabei kommt es zur Ausschüttung von Faktoren, die die Migration und Zellteilung, beteiligt in der Proliferativen Phase, begünstigen.
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Proliferative Phase |
Die Proliferative Phase ist gekennzeichnet durch Gefäßneubildung, Kollagenablagerungen, Bildung von Granulationsgewebe, Epithelisation und Wundkontraktion. Gefäßneubildung erfolgt wonach vaskuläre Endothelzellen neue Blutgefäße bilden. Fibroplasie und Bildung von Granulationsgewebe erfolgen während Fibroblasten sich vermehren und eine neue vorläufige extrazelluläre Matrix (ECM), mittels Absonderung von Kollagen und Fibronektin, bilden. Gleichzeitig erfolgt eine Reepithelialisierung der Epidermis (Oberhaut), wobei Epithelzellen sich stark vermehren und auf das Wundbett „kriechen“ um das neue Gewebe zu schützen (im Fall von Haut- und Schleimhautgewebe). Während der Wundkontraktion wird die Wunde mit Hilfe von Myofibroblasten verkleinert, das einen Halt am Wundrand schafft, und selbst kontrahiert; mittels ähnlichem Mechanismus verwendet bei glatten Muskelzellen. Wenn die Aufgabe der Zelle fast abgeschlossen ist, werden unnötige Zellen in die Apoptose geführt (Zelltod).
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Reparationsphase |
Während der Reparationsphase werden Kollagen umgebildet und entlang der Spannungslinien neu ausgerichtet. Zellen die nicht mehr gebraucht werden, werden in die Apoptose geführt.
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Jede offene Wunde ist ein offener Zugang für Bakterien um in den Körper zu gelangen und lebendes Gewebe anzugreifen.
Das natürliche Abwehrsystem der Zellen, oder was wir Immunsystem nennen, wird als Antwort auf den bakteriellen Angriff, ausgelöst. Gelingt es der mikrobiellen Kolonie in das Gewebe einzudringen und die kritische Masse zu erreichen, kommt es zu einer Infektion. Eine Vielzahl von Behandlungen wurde bereits entwickelt um zu verhindern, dass Infektionen entstehen und sich im Körper unkontrolliert vermehren, einschließlich von einfachen Verfahren wie Reinigung und Belüftung der Wunde bis zu hochentwickelten systembedingten Methoden, wie die Verwendung von Antibiotika. Der einzig sichere Weg um einer Wundinfektion vorzubeugen, besteht darin, die Wunde schließen und komplett verheilen zu lassen. So lange die Wunde offen ist, können, und werden, die Bakterien eindringen und attackieren.
Einige chirurgische Wunden sind von Natur aus solche, denen es nicht ermöglicht wird sich auf normalen Weg zu schließen. Zum Beispiel, Langzeit-Kathederwunden bleiben offen, weil der durch die Haut eingeführte Schlauch das Gewebe vom Schließen abhält; bis zum Entfernen des Katheders. Abutments für Zahnimplantate weisen, klinisch gesprochen, fast dieselbe Situation auf. Die Absicht der Abutmentoberfläche ist es einen biologisch-nachhaltigen Verschluss zwischen der Mundhöhle und dem restlichen Körper zu bilden. Im Idealfall heilt das Zahnfleischgewebe und bildet einen engen Kontakt mit der Abutmentoberfläche von ausreichender Breite um den wiederholten bakteriellen Angriffen standzuhalten. Die Schwachstelle in dem System ist der Mangel an Haftung zwischen dem Oberflächenmaterial und der Zelle.
Die Abänderung der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche hat erstmals eine Bindung zwischen lebenden Zellen und anorganischen Materialien, Metallen und Keramik geschaffen.
MetAlive® Bioadhäsion löst das Problem der Wundheilung
Medizinische Auswirkungen bei Verwendung von MetAlive® Bioadhäsion
Der Prozess der Wundheilung ist der natürliche Weg mit Umgang des Traumas bei Implantation. Klinisch gesehen, wurden die erbrachten Vorteile von MetAlive® Bioadhäsionsoberflächen einer verbesserten Wundheilung vielfach aufgezeigt. Einige klinische Wirkungen wurden bereits in klinischen Untersuchungen bewiesen, wie etwa schnellere Heilung, weniger Knochenabbau unter dem angehafteten Zahnfleischgewebe, geringer Sulkus und größere biologische Breite. Diese Auswirkungen wurden bei einer Dentalimplantat-Abutment-Studie und bei einer hautpenetrierenden Implantatstudie beobachtet.
Es wird erwartet, dass mehr medizinische Vorzüge von MetAlive® Bioadhäsion noch nicht entdeckt wurden, wenngleich für einige bereits Indizien erkennbar sind. Der Rückgang von Infektionen ist einer dieser markanten Auswirkungen und wird in zukünftigen klinischen Studien untersucht werden.
Wie funktioniert MetAlive® Bioadhäsion?
Im folgenden Ablaufdiagramm sind die sichtbaren Hauptunterschiede auf ultra- histologischem, histologischem, medizinischem und mechanischem Niveau gezeigt. Kurzum, die MetAlive® Bioadhäsion Funktionen können zusammengefasst werden, erklärend, dass MetAlive® Bioadhäsion die Wundheilung verbessert, indem es den Zellen ermöglicht sich aneinander zu haften und dadurch den Heilungsprozess auf jeder Ebene und während jeder zeitlichen Spanne zu verbessern.
Diese Kette von medizinischen Ereignissen, vereinfacht dargestellt, besteht aus:
Vergleich zwischen üblichen und MetAlive® Abutments für Zahnimplantate
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Zeitspanne |
MetAlive® bioadhäsion |
Übliches Titan |
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sofort nach Implantation |
Spezifische Proteinadsorption |
Keine spezifische Proteinadsorption
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0-3 Tage |
Zellhaftung, schnellere Streuung und Proliferation, geringe Entzündungsreaktion, lockeres Bindegewebe mit Rundzellen auf der Schnittstelle. |
Kaum Zellhaftung, langsame Streuung und Proliferation, mäßige Entzündungsreaktion, lockeres Bindegewebe mit dicht gebündelten Fasergewebe um dem Material.
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3-11 Tage |
Zell- und Gewebehaftung auf MetAlive® Bioadhäsion. Keine Abkapselung. |
Keine Gewebehaftung. Abkapselung mit dicht gebündelter Fasergewebeschicht.
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11 Tage – 12 Woche |
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Keine Haftung. Keine erkennbaren Gewebereste auf entferntem Gingivaformer. |
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mehr als 12 Wochen |
Neue Haftung auf permanenten MetAlive® Bioadhäsion Abutment. Histologische größere biologische Breite oder Anzahl der Kontakte zwischen Abutment und Gewebe.
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Keine Haftung. |
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Wundheilungs-phasen |
MetAlive® Bioädhesion |
Übliches Titan |
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Exsudative Phase |
Ausgewählte Proteine werden auf die MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche vom Blut adsorbiert. Dies erfolgt innerhalb Sekunden nach der Implantation. Die Nano-Struktur von MetAlive® Bioadhäsion bietet spezifische Bindungsstellen für die Proteine.
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Proteine adsorbieren auch auf den üblichen polierten Oberflächen welche weder Bindungsstellen aufweisen, noch werden diese ausgewählt adsorbiert. Natürliche Abwehrmechanismen des Gewebes ergreifen Maßnahmen gegen Bakterien und Schmutz. |
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Resorptive Phase |
Entzündungszellen erkennen auch ob der gegenwärtige Fremdkörper gut- oder bösartig ist. MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche wird für ein gutartiges Material gehalten da es aus purem Titanoxid hergestellt ist, dem biokompatibelsten synthetischen Material auf der Welt; und mit zusätzliche Vorteil, da sie eine adsorbierte Proteinschicht aufweist.
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Titan, dessen Legierungen und Zirkon-Keramiken als solche sind höchst biokompatible Materialen. Jedoch durch den Adhäsionsmangel unterliegen die Zellen einer relativen Bewegung zwischen Zellen und Materialoberfläche, was zur Reizung führt. |
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Proliferative Phase |
Zellen beginnen sich auf der MetAlive® Bioadhäsions- oberfläche, die Bindungsproteine aufweist, stark zu vermehren. In Zellkulturstudien vermehren und haften Fibroblasten und Epithelzellen schneller auf der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche als auf gewöhnlich poliertem Titan. Dieser Vorgang beginnt innerhalb von Minuten nach der Implantation (REF). Eine intakte, dünne, neue Fasergewebeschicht bildet sich um eine nächste Abwehrebene gegen mikrobielle Angriffe zu schaffen. Anders gesagt, MetAlive® Bioadhäsion hilft den Zellen die Wunde zu schließen und verhindert weitere mikrobielle Angriffe. Innerhalb von drei Tagen findet eine merklich verbesserte Wundheilung statt (REF).
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Zellen sind nicht im Stande sich zu vermehren und an einer gewöhnlichen Abutmentoberfläche zu haften. Daher wird das Blutgerinnsel von neuem intaktem Gewebe langsamer ersetzt, während die Entzündungsreaktion stärker bestehen bleibt. Die Bewegung zwischen der Abutmentoberfläche und der Zellen irritiert des Weiteren das Gewebe und erhöht die Reizung und die Reaktion auf den Fremdkörper gegen das Abutment. Daher ist das Gewebe nicht richtig in Kontakt mit dem Abutment, der Abstand bleibt offen und Mikroorganismen haben einen offenen Durchgang zu der Wunde. Das Gewebe reagiert mit der Bildung einer dichten fibrösen Verkapselung gegen den gegenwärtigen Fremdkörper. |
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Reparationsphase |
An dieser Stelle bietet MetAlive® Bioadhäsion eine ständige Verbesserung der Haftung zum Bindegewebe und zum Epithel. Signifikante Minderung des Knochenabbaus und erhöhte Kontaktoberfläche gemeinsam mit einem mechanisch messbaren Adhäsionsniveau erhalten das Zahnfleischgewebe gesund und die biologische Breite auf höchstem Niveau. |
Bei den meisten Abutments verläuft, mit Hilfe von Chlorhexidin, ordnungsgemäßer Reinigung und kontinuierlichen Kontrollen, alles problemlos und das Gewebe gewinnt den Kampf gegen den mikrobiellen Angriff, ungeachtet davon dass die Oberfläche keine richtige Schließung erreicht.
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MetAlive® Bioadhäsion - bioaktive Nanotechnologie
2 Millimeter 
Die MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche, verbessert die Zellvermehrung auf der Abutmentoberfläche. Jeder Lichtpunkt auf beiden Bildern ist tatsächlich eine einzelne Zelle; gesehen unter dem Fluoreszenzmikroskop. Die MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche auf der linken Seite zeigt eine deutlich schnellere und gleichmäßige Zellvermehrung über die ganze Oberfläche im Vergleich zum gewöhnlichen medizinischen Titan (auf der rechten Seite), wobei die Zellen sich nicht vermehrt haben, außer auf der ausgesäten Stelle.
0,1 mm
(0,1 mm = 100 Mikrometer)
Genau nach der Implantation kommen die Zellen in Kontakt mit der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche und beginnen sich zu teilen, zu vermehren und die komplette Abutmentoberfläche zu bedecken. Diese Abbildung zeigt wie individuelle Zellen eine kontinuierliche Schicht auf der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche nach nur einem Tag gebildet haben. Anders gesagt, der Anfang von intaktem verheiltem Gewebe wurde gebildet.
0,07 mm
(0,07 mm = 70 Mikrometer)
Zellstrukturen auf der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche unter dem Rasterelektronenmikroskop bei einer 5000fachen Vergrößerung. Jede Zelle sitzt auf der Oberfläche und ist mittels Tentakeln und anderen Organellen, die die Grundlage für eine Wundschließung zum Abutment bilden, zu dieser verbunden. Die Balkenlänge am oberen Bildrand ist in etwa gleich groß wie eine einzelne Zelle. Die Probe kommt aus dem Unterhautbindegewebe eines Tierversuchs. Selbst nach der Probeentnahme aus dem Gewebe bleiben Zellen in reichlicher Menge auf der Implantatoberfläche zurück.
0,05 mm
(0,05 mm = 50 Mikrometer)
Beim Scannen von rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen wird gezeigt wie die Zellen auf der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche sitzen können, und sich auf dieser vermehren und sich während der verschiedenen Phasen des Wundheilungsprozesses verflachen. Dieser Ablauf ist schneller und weiter ausgebreitet auf der MetAlive® Bioadhäsion Oberfläche als auf anderen klinisch verwendeten Materialen.
002 mm
(0,002mm = 2 Mikrometer)
Das ist eine transelektronenmikroskopische Aufnahme der internen Struktur einer einzelnen humanen Hautzelle, Fibroblasten genannt, die auf der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche (oberes schwarzes Material) sitzen. Die dünnen Linien gleich neben der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche sind Zellmembranen. Diese Art von direktem Kontakt mit sichtbaren Adhäsionsmechanismen kann nur mit MetAlive® Bioadhäsion gesehen werden, während andere Abutmentmaterialen nicht an den Zellen haften, was zu einer klaren Lücke zwischen den beiden führt. Die Bildvergrößerung zeigt eine Fläche von zirka 10 Quadratmikrometern, was etwa 1/100.000 mm2 entspricht.
0,00002 mm
(0,00002mm = 20 Nanometer)
Die MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche unter einer Atomkraftmikroskopie. Die einzigartige und patentierte Nanotopographie der MetAlive® Bioadhäsion verbessert die Proteinadsorption von Gewebeflüssigkeiten innerhalb von Sekunden nachdem die Implantation stattgefunden hat. Dieser Unterschied führt zur Kapazität der Zelle die MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche als gutartig zu erkennen und erlaubt engen Kontakt mit ihr. Die gezeichnete Abbildung repräsentiert ein Protein, das auf den Poren der MetAlive® Bioadhäsionsoberfläche sitzt. Die Bildvergrößerung zeigt in etwa eine Fläche von zirka 2 Quadratmikrometern, was etwa 1/500.000 mm2 entspricht.