Bone marrow-derived osteoblasts seeded into porous beta-tricalcium phosphate to repair segmental defect in canine's mandibula

BACKGROUND: Bone regeneration is often needed for many aesthetic and reconstructive procedures. Tissue engineering provided a promising approach to supplement existing treatment strategies. In this study, we aimed to evaluate the effect of reconstructing mandibular defect by using bioceramics seeded with bone marrow derived osteoblasts. METHODS: Canine’s autologous marrow stromal cells were Culture-expanded and induced to osteoblastic phenotype, then were seeded into prepared porous beta-tricalcium phosphate, after being incubated in vitro. The cell/ scaffold complexes were implanted into the prepared defect in canines’ mandibula and fixed by internal rigid fixation. In control groups, beta-tricalcium phosphate alone and autologous iliums were implanted into the prepared defects. Twelve weeks after implantation, the specimens were examined macroscopically and histologically. RESULTS: In experimental group and autologous iliums group, new bone grafts were successfully developed at 12 weeks after implantation and repaired the continuity of the mandibula. Histologically, newly formed bone could be observed on the surface and in the pores of beta-tricalcium phosphate in the cell/scaffold group, whereas incomplete bone repair was found in pure beta-tricalcium phosphate group. CONCLUSION: The harvested bone marrow derived osteoblasts possess the ability to form new bone tissue when seeded onto porous beta-tricalcium phosphate, which shows the potential of using this method to repair large segmental mandibular defect clinically.

Köpek mandibulasýndaki defekti tamir etmek üzere kemik iliðinden elde edilen osteoblastlarýn poroz beta-trikalsiyum fosfat içine tohumlanmasý

AMAÇ: Kemik rejenerasyonuna birçok estetik ve rekonstrüktif prosedürde sýklýkla gereksinim duyulmaktadýr. Doku mühendisliði, mevcut tedavi stratejilerini desteklemeye yönelik umut verici bir yaklaþým saðlamýþtýr. Bu çalýþmada, kemik iliðinden elde edilen osteoblastlar ile tohumlanan biyoseramikler kullanýlarak gerçekleþtirilen mandibüler defekt rekonstrüksiyonunun etkisini deðerlendirmeyi amaçladýk. GEREÇ-YÖNTEM: Köpekte otolog kemik iliði stromal hücreleri, kültürle geniþletilip osteoblastik fenotipe indüklendi. Daha sonra hazýrlanan poroz beta-trikalsiyum fosfat içine tohumlandý, in vitro olarak inkübe edildikten sonra hücre/iskelet kompleksleri canine'nin mandibulasýndaki defektin içine implante edilerek internal rijit fikasyon yöntemi ile sabitlendi. Kontrol gruplarýnda, hazýrlanan defektlere tek baþýna beta-trikalsiyum fosfat ve otolog iliumlar implante edildi. Ýmplantasyondan on iki hafta sonra, örnekler makroskopik ve histolojik olarak incelendi. BULGULAR: Deneysel ve otolog ilum gruplarýnda, implantasyondan on iki hafta sonra baþarýlý bir þekilde yeni kemik greftleri geliþti ve defekti tamir ederek mandibulanýn devamlýlýðýný saðladý. Histolojik olarak, hücre/iskelet grubunun yüzey kýsýmlarýnda ve beta-trikalsiyum fosfat porlarýnda yeni oluþmuþ kemik gözlenebilirken saf beta-trikalsiyum fosfat grubunda tam oluþmayan kemik tamiri olduðu bulundu. SONUÇ: Elde edilen kemik iliði kaynaklý osteoblastlar, poroz beta-trikalsiyum fosfat üzerine tohumlandýklarýnda yeni kemik dokusu oluþturma yeteneðine sahiptirler. Bu özellik, klinik olarak geniþ segmental mandibuler defektlerin tamirinde kullanýlabilecek olasý bir yönteme iþaret etmektedir.