The use of porous calcium phosphate scaffolds with transforming growth factor beta 1 as an onlay bone graft substitute

Objectives: Autogeneous bone grafting is regarded to be the golden standard for onlay grafts, but it requires a harvesting procedure and the remodeling pattern over time is unpredictable. New materials are constantly being sought to overcome these problems. An in vivo experiment was carried out to evaluate whether (1) porous calcium phosphate cement is a suitable biomaterial for onlay bone grafting, and (2) the addition of transforming growth factor beta 1 (TGF‐β1) accelerates de novo bone formation inside the cement porosity. Material and methods: A carrier of porous calcium phosphate cement (Calcibon®) was designed and 16 rats received one preshaped implant each. In 8 out of 16 implants 0.75 μg TGF‐β1 was applied. The animals were killed after 4 weeks and the characteristics of tissue ingrowth into the onlay graft were evaluated. Results: Histologic and quantitative histomorphometrical measurements demonstrated osteoid‐like tissue formation in both experimental groups. The addition of TGF‐β1 did not induce significantly more osteoid‐like tissue formation. On the other hand, in TGF‐β‐loaded implants, a higher number of pores contained an inflammatory infiltrate. Conclusion: This study indicated that porous calcium phosphate cement is a promising material for clinical situations where bone formation has to be supported. Résumé La greffe osseuse autogène est considérée comme la meilleure technique actuelle pour les greffons onlay mais elle requiert un processus de prélevement et le remodelage qui s'en suit est imprévisible. De nouveaux matériaux sont donc constamment recherchés. Cette étude in vitro a essayé d'évaluer si 1) le cément phosphate calcium poreux était un biomatériel favorable pour le greffage osseux onlay, 2) si l'addition de TGF‐β1 accélérait la néoformation osseuse à l'intérieur de la porosité du cément. Un porteur de cément phosphate calcium poreux (Calcibon®) a été fabriqué et seize rats ont reçu chacun un implant prédécoupé. Au niveau de huit des seize implants 0,75 μg de TGF β1 a été appliqué. Les animaux ont été euthanasiés après quatre semaines et les caractéristiques de la croissance interne tissulaire dans le greffon onlay ont étéévaluées. Les mesures histologiques et histomorphométriques quantitatives ont démontré une formation tissulaire semblable à l'ostéogénie dans les deux groupes expérimentaux. L'addition de TGF‐ß1 n'induisait pas plus de formation tissulaire ressemblant à celle d'ostéogénie. D'un autre côté, dans les implants c