Dokument: In vivo Biokompatibilitätsprüfung einer neuentwickelten Barrieremembran auf Basis von bovinem Dermis- Kollagen

Titel:In vivo Biokompatibilitätsprüfung einer neuentwickelten Barrieremembran auf Basis von bovinem Dermis- Kollagen
Weiterer Titel:In vivo biocompatibility evaluation of a novel barrier membrane derived from bovine dermis collagen
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20260610-101157-4
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Kapogianni, Eleni [Autor]
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Dateien vom 27.05.2026 / geändert 27.05.2026
Beitragende:Prof. Daniel Rothamel [Gutachter]
Groeber-Becker, Florian [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die gesteuerte Knochenregeneration (GBR) ist eine etablierte Technik in der
Oral- und Kieferchirurgie, um Knochenwachstum in Bereichen zu fördern, in denen Hartsubstanz verloren gegangen ist. Die Methode basiert auf der Verwendung von Barrieremembranen, die das Wachstum von Weichgewebe in das Defektareal verhindern und somit eine Knochenregeneration erleichtern.
Kollagenbasierte Barrieremembranen sind ein wesentlicher Bestandteil von
GBR-Verfahren. Sie wirken als zellokklusive aber dennoch langfristig resorbierbare Vorrichtungen, die ein Mikromilieu aufrechterhalten sollen, in dem Knochengewebe wachsen kann. Dies bietet ein stabiles Bett für zahnärztliche Implantate.
Ein häufiges Problem bei nativen Membranen ist ihre vorzeitige Resorption. Zur
Verbesserung der strukturellen Integrität und Verlängerung der Standzeit von
Membranen wurden Konsolidierungstechniken wie die chemische Vernetzung
eingesetzt. Diese Techniken können jedoch zytotoxische Tendenzen haben und
zu übermäßiger Entzündung, vorzeitiger Resorption und Materialversagen führen.
Für die vorliegende in vivo Studie wurde eine neue Kollagenmembran auf Basis
der bovinen Dermis experimentell hergestellt und mit einer kommerziell erhältlichen, aus dem Perikard stammenden, porcinen Kollagenmembran verglichen.
Die Membranen wurden bis zu 60 Tage in Wistar-Ratten implantiert. Die Analysen umfassten etablierte histopathologische und histomorphometrische Methoden, einschließlich histochemischer und immunhistochemischer Färbetechniken
zur Detektion von M1- und M2-Makrophagen und Blutgefäßen.
Die Ergebnisse zeigten, dass beide Membranen bis zum 30. Tag intakt blieben,
während die bovine Membran am 60. Tag fragmentierte und Granulationsgewebe die Implantationsstellen infiltrierte. Im Gegensatz dazu blieb die porcine
Membran stabil, ohne Anzeichen materialbedingter Entzündungsprozesse. Die
bovine Membran zeigte ein spezielles Integrationsmuster, bei dem die Fragmente überlappten und eine sekundäre Porosität in Kombination mit einer transmembranen Vaskularisierung aufwiesen. Insgesamt zeigte die bovine Membran
vergleichbare Ergebnisse zur porcinen Kontrollgruppe hinsichtlich der Biokompatibilität. Jedoch weist die bovine Membran eine kürzere Standzeit auf. Zudem
wurden vermehrt Blutgefäße innerhalb der bovinen Membranen gefunden, was
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eine zusätzliche Funktionalität bieten könnte, die porcine Barrieremembranen
nicht aufweisen.
Für zahnärztliche und kieferchirurgische Anwendungen könnte die frühzeitige
Fragmentierung der Rinderhaut-Membran vorteilhaft sein, und eine Alternative
zur kommerziell erhältlichen porcinen Membranen darstellen.

Guided Bone Regeneration (GBR) is a critical technique in oral and maxillofacial
surgery to promote bone growth in areas where bone has been lost or damaged.
This method uses barrier membranes to prevent soft tissue growth into the defect
area, thereby enabling bone regeneration. Collagen-based barrier membranes
are an essential component of GBR procedures. They act as cell-occlusive devices to maintain a microenvironment conducive to bone tissue growth, providing
a stable bed for dental implants. A common issue with native membranes is their
premature resorption. Consolidation techniques such as chemical cross-linking
have been used to enhance the structural integrity and prolong the lifespan of
these membranes. However, these techniques can have cytotoxic tendencies,
leading to excessive inflammation, premature resorption, and material failure.
In the present in vivo study, a new collagen membrane based on bovine dermis
was extracted and compared to a commercially available porcine-sourced collagen membrane derived from the pericardium. The membranes were implanted in
Wistar rats for up to 60 days. The analyses included well-established histopathological and histomorphometric methods, including histochemical and immunohistochemical staining techniques to detect M1- and M2 macrophages and blood
vessels.
The results showed that both membranes remained intact up to day 30, while the
bovine membrane fragmented at day 60 with granulation tissue infiltrating the
implantation sites. In contrast, the porcine membrane remained stable without
signs of material-dependent inflammatory processes. The bovine membrane exhibited a unique integration pattern, with overlapping fragments providing secondary porosity in combination with transmembrane vascularization. Overall, the
bovine membrane demonstrated comparable results to the porcine control group
regarding biocompatibility, but exhibited a shorter lifespan than the porcine membrane. Due to the early fragmentation, blood vessels were found within the bovine
membranes, offering an additional functionality that porcine barrier membranes
do not provide.
For dental and maxillofacial applications, the earlier fragmentation of the bovine
dermis membrane could therefore be advantageous, presenting an alternative to
commercially available porcine membranes
Lizenz:Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:10.06.2026
Dateien geändert am:10.06.2026
Promotionsantrag am:25.11.2025
Datum der Promotion:26.05.2026
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