Nanostrukturierte kristalline Hydroxylapatit-Beschichtungen (HAnano) sollen dazu beitragen, die Osseointegration von Implantaten zu beschleunigen.
Um das biologische Verhalten von Osteoblasten auf einer HAnano-Oberfläche im Vergleich zu konventionellen hydrophilen SLActive-Oberflächen zu untersuchen, wurden Osteoblasten auf beiden Oberflächen bis zu 72 Stunden kultiviert. Untersucht wurden die Parameter Zelladhäsion, Lebensfähigkeit und die Expression von Genen, die im Zusammenhang mit der Adhäsion, Proliferation und Differenzierung bestimmter Proteine stehen.
Die Ergebnisse zeigten, dass zelluläre Adhäsionsmechanismen mit einer erhöhten Expression von Integrin beta 1, Fokaler Adhäsions Kinase (Fak) und dem Steroidalen Rezeptor Koaktivator (Src) einhergingen, was die Zelladhäsion begünstigte und die Zellzyklusprogression in Reaktion auf HAnano koppelte. Zusätzlich förderten beide bioaktiven Oberflächen die Osteoblastendifferenzierung, indem sie Runx2, Osterix und Alkalische Phosphatase (Alp)-Gene aktivierten. Obwohl beide Oberflächen die Rankl-Genexpression förderten, war die Osteoprogenerin (Opg)-Genexpression bei SLActive höher, was sich im Rankl/Opg-Verhältnis widerspiegelte.
Schließlich wurde das Caspase1-Gen (Cysteine-dependent Aspartate-specific Protease) durch die HAnano-Oberfläche signifikant hochreguliert, was auf eine Beteiligung des Inflammasom-Komplexes (Inflammasom: im Zellplasma gelöste Proteinkomplexe, welche die Aktivierung von Entzündungsreaktionen fördern) hindeutete.

Schlussfolgerung:
Mit Nanohydroxylapatit beschichtete Oberflächen fördern die frühe Osteoblastendifferenzierung und eine Beschleunigung der Osseointegration von Implantaten.