Patrick H. Warnke

Objectives: The cultivation of bone is a major focus in tissue engineering and oral implantology. Without a periosteal layer, instant or rapid development of a substantial cortical layer is unlikely for engineered bone grafts. The aim of this study was to test the ability of four collagen membranes to support and promote the proliferation of human periosteal cells.Materials and methods: Human periosteum cells were cultured using an osteogenic medium consisting of Dulbecco's modified Eagle's medium supplemented with fetal calf serum, penicillin, streptomycin and ascorbic acid at 37°C with 5% CO₂. Four collagen membranes served as scaffolds: Bio‐Gide, Chondro‐Gide, Tutodent and Ossix Plus. Cell vitality was assessed by fluorescin diacetate (FDA) and propidium iodide (PI) staining, biocompatibility with LDH and BrdU, MTT, WST tests and scanning electron microscopy (SEM).Results: After 24 h, all probes showed viable periosteal cells. All biocompatibility tests revealed that proliferation on all membranes after treatment with eluate from membranes after a 24‐h immersion in a serum‐free cell culture medium was similar to the controls. Periosteal cells formed layers covering the surfaces of all four membranes 7 days after seeding in SEM.Conclusion: It can be concluded from our data that the collagen membranes can be used as scaffolds for the cultivation of periosteum layers with a view to creating cortical bone using tissue‐engineering methods.

Poly-lactic-glycolic acid (PLGA) has been widely used as a scaffold material for bone tissue engineering applications. 3D sponge-like porous scaffolds have previously been generated through a solvent casting and salt leaching technique. In this study, polymer–ceramic composite scaffolds were created by immersing PLGA scaffolds in simulated body fluid, leading to the formation of a hydroxyapatite (HAP) coating. The presence of a HAP layer was confirmed using scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy in attenuated total reflection mode. HAP-coated PLGA scaffolds were tested for their biocompatibility in vitro using human osteoblast cell cultures. Biocompatibility was assessed by standard tests for cell proliferation (MTT, WST), as well as fluorescence microscopy after standard cell vitality staining procedures. It was shown that PLGA–HAP composites support osteoblast growth and vitality, paving the way for applications as bone tissue engineering scaffolds.

Selective laser melting (SLM), a method used in the nuclear, space, and racing industries, allows the creation of customized titanium alloy scaffolds with highly defined external shape and internal structure using rapid prototyping as supporting external structures within which bone tissue can grow. Human osteoblasts were cultured on SLM-produced Ti6Al4V mesh scaffolds to demonstrate biocompatibility using scanning electron microscopy (SEM), fluorescence microscopy after cell vitality staining, and common biocompatibility tests (lactate dihydrogenase (LDH), 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), 5-bromo-2-deoxyuridine (BrdU), and water soluble tetrazolium (WST)). Cell occlusion of pores of different widths (0.45–1.2 mm) was evaluated. Scaffolds were tested for resistance to compressive force. SEM investigations showed osteoblasts with well-spread morphology and multiple contact points. Cell vitality staining and biocompatibility tests confirmed osteoblast vitality and proliferation on the scaffolds. Pore overgrowth increased during 6 weeks' culture at pore widths of 0.45 and 0.5 mm, and in the course of 3 weeks for pore widths of 0.55, 0.6, and 0.7 mm. No pore occlusion was observed on pores of width 0.9–1.2 mm. Porosity and maximum compressive load at failure increased and decreased with increasing pore width, respectively. In summary, the scaffolds are biocompatible, and pore width influences pore overgrowth, resistance to compressive force, and porosity.

Les ulcères nécrotiques malodorants cancéreux sont un souci majeur puisqu’ils conduisent à l’isolement social et à une mauvaise qualité de vie. Les médications actuelles et les traitements topiques ont prouvé qu’ils n’étaient pas adaptés pour réduire l’odeur de pourri à des niveaux acceptables. Nous rapportons ici notre expérience positive par l’utilisation des huiles essentielles antibactériennes chez des patients souffrant de cancers curables de la tête et du cou, accompagnés d’ulcération nécrotique malodorante. Tous les patients ont reçu un traitement avec une antibiothérapie orale ou systémique. De plus, les ulcères ont été nettoyés deux fois par jour avec une préparation d’huiles essentielles antibactériennes mélangées (Kielmix®). Tous les patients ont fait l’expérience d’une résolution complète de l’odeur de pourri au troisième ou au quatrième jour du traitement. Comme autre effet, nous avons noté, en dehors de la réduction de l’odeur nauséabonde, l’effet anti-inflammatoire sur les ulcérations. Chez certains patients, les ulcérations ont commencé à guérir et sont parvenues à une complète reépithélisation. Les patients ont pu percevoir une résolution de leur état nauséabond. La qualité de vie a été améliorée significativement avec une reprise des contacts sociaux avec les membres de la famille et leurs connaissances. Malodorous necrotic ulcers in cancer patients are of major concern as it leads to social isolation and poor quality of life. Current medications and topical therapies have proven inadequate in their ability to reduce foul smell to acceptable levels. We report the positive experience we have had in using antibacterial essential oils in patients with incurable head and neck cancer and associated malodorous necrotic ulcers. All patients received a standard course of therapy with oral or systemic antibiosis. In addition, we rinsed the ulcers with an antibacterial essential oil mix (mainly based on eucalyptus oil) twice a day. All patients experienced complete resolution of the foul smell by only the third or fourth day of therapy. As a secondary effect we saw that besides smell reduction the oils had anti-inflammatory effects on cancer ulcers. In some patients ulcers started to heal and achieved complete re-epithiliazation. The patients experienced great personal relief upon resolution of their malodorous conditions. Quality of life improved significantly with the resulting reintroduction of social contact with friends and relatives.

Geruchsbelästigung führt zu erheblichen Problemen für Patienten, Angehörige und Behandler im Krankheitsverlauf von inoperablen Tumoren der äußeren Haut und der Schleimhäute. Dieser Geruch bedingt allgemein die soziale Isolation für den Patienten und erfordert oft bei stationären Aufenthalten die Unterbringung im Einzelzimmer. Dies wiederum führt zu erheblichen Einschränkungen der Lebensqualität und kostenintensivem pflegerischen Mehraufwand. Der Geruch entsteht durch Eiweißzerfallsprozesse bei bakteriellen Superinfektionen der ulzerierten und abwehrgeschwächten Gewebe. Oft treten purulente Nekrosen auf [ 3 ]. Im Wesentlichen bestimmen Anaerobier die Flora bei fötiden Ulzerationen. Standardmäßig werden systemisch Antibiotika verabreicht, die aber oft den Wirkort nur schwer erreichen und nicht suffizient wirken, besonders in Bezug auf die Reduktion der Geruchsentwicklung. Zusätzlich werden zumeist lokale Desinfektionsmaßnahmen wie Spülungen mit Polyvidon-Jod (Betaisodona®) durchgeführt. In Australien werden ätherische Öle häufig äußerlich zur Behandlung oberflächlicher Verletzungen der Haut und diabetischer Füße mit fötiden Infektionen [ 9 ] eingesetzt. Sie haben antibakterielle, fungizide [ 4 ], und antiinflammatorische [ 11 ] Eigenschaften. Die antibakterielle Aktivität konnte in vitro [ 1 ] und in vivo [ 7 ] [ 8 ] demonstriert werden. Selbst die erfolgreiche Behandlung chronischer Infektionen mit MRSA durch den Einsatz von ätherischen Ölen wird beschrieben [ 2 ] [ 7 ]. Andere Autoren berichten über anästhesierende Wirkungen der ätherischen Öle durch Beeinflussung der Schmerzfasern [ 6 ]. Unter Berücksichtigung der antimikrobiellen Wirkungen, der Toxizität auf Zellkulturen und einer angenehmen Geruchsnote wurde eine Komposition von ätherischen Ölen zusammengestellt, die vom Hersteller als KIELMIX® bezeichnet wurde. KIELMIX® ist eine Mischung folgender natürlicher Öle auf Ethanolbasis: Eucalyptusöl, Teebaumöl, Lemongrasöl, Nelkenöl, Zitronenöl, Thymianöl (KM-PT 70, australische Zulassung: Therapeutic Goods Administration TGA, Hersteller: Felton Grimwade & Bickford PTY LTD, Oakleigh South 3167, Victoria, Australia, mail@fgb.com.au). Über die quantitative Zusammensetzung informiert [ Kasten 1 ]. Zusätzlich wurden möglicherweise allergieauslösende Bestandteile wie Cineole reduziert und durch Laboranalysen sichergestellt, dass sie unterhalb des erlassenen Mindestwertes gemäß TGA liegen. Kaasten 1 In hauseigenen Hemmhoftests zur Beurteilung der antimikrobiellen Wirksamkeit konnte eine bessere Effektivität von KIELMIX® gegenüber standardisierter Testflora im Vergleich zu Betaisodona® oder 70 % Ethanol festgestellt werden (nicht publizierte Ergebnisse). Diese Mischung wurde im folgenden klinischen Fall erfolgreich angewendet. Kasuistik Ein 72-jähriger Patient mit großem verjauchenden Rezidiv eines Plattenepithelkarzinoms der linken Schläfe [ Abb. 1 ] war aufgrund der unerträglichen Geruchsbildung von seinen Angehörigen vorgestellt worden. Das Karzinom war ein Jahr zuvor inklusive einer Ausräumung der Halslymphknoten operiert und postoperativ bestrahlt worden. Eine weitere strahlentherapeutische Option war nicht mehr gegeben und das Rezidiv war inzwischen inoperabel. Die systemische Gabe von Clindamycin hatte zu keiner suffizienten Besserung geführt, sodass die Angehörigen um eine stationäre Aufnahme baten. Eine frühere Vorstellung hatte der Patient abgelehnt. Das Tumorgewebe war purulent belegt und am Randwall deutlich gerötet. Wir begannen unter stationären Bedingungen die lokale Behandlung mit KIELMIX®. Ergänzend wurde zunächst eine Antibiose (2u600 mg Clindamycin) verabreicht und dann bei erreichter Geruchsfreiheit nach acht Tagen abgesetzt. Die ätherischen Öle ersetzten die lokal desinfizierende Betaisodonaspülung. Dreimal täglich wurde eine Menge von 3 ml direkt auf das ulzerierte Gewebe gesprüht. Bereits nach der ersten Anwendung trat eine deutliche Geruchsverbesserung ein. Nach zwei Tagen wurde der Patient vollständig geruchsfrei und die vorherige geruchsbedingte Isolation konnte aufgehoben werden. Der Patient wurde auf seinen Wunsch in ein Doppelzimmer verlegt. Hier waren soziale Kontakte zu Mitpatienten möglich. Besuche durch Angehörige wurden wieder uneingeschränkt möglich und die Lebensqualität des Patienten stieg beträchtlich. Nach acht Tagen konnte er in die wöchentliche ambulante Weiterbehandlung entlassen werden. Das Öl wurde täglich problemlos von den Angehörigen selbst aufgetragen und es trat keine erneute Geruchsbelästigung auf. Die einfache Sprayanwendung der Öle entlastete den Patienten von täglichen Fahrten in die ambulante Behandlung. Auch die Angehörigen verspürten eine psychologische Entlastung, da sie nicht nur beim Sterben tatenlos »zuschauten«, sondern aktiv einen Teil zur Linderung des Leidens beitragen konnten. Zu ihrer Freude waren längere Gespräche mit dem Patienten wieder möglich. Der Patient verstarb zuhause im Kreis seiner Familie. Diskussion Die Anwendung von ätherischen Ölen ist kostengünstig, einfach, wenig invasiv und ermöglicht inkurablen Tumorpatienten in der letzten Phase ihres Lebens gute Bewegungsfreiheit ohne Isolation. Viele Tumorpatienten interpretieren die Einzelzimmerisolation als »Abschieben ins Sterbezimmer«. Dieser wichtige psychologische Aspekt sollte in solchen Extremfällen besondere Berücksichtigung finden. Insgesamt konnte auch hier die Lebensqualität immens...