re-bone bone & tissue management

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2 re-bone corporate gf-one actigen bone & tissue management

3 UBGEN RE-BONE Una linea specifica di sostituti ossei e separatori cellulari che hanno lo scopo di favorire la rigenerazione dei tessuti negli interventi di chirurgia ossea e ricostruttiva. UBGEN RE-BONE A specific line of bone substitutes and cell separators designed to promote tissue regeneration in bone and reconstructive surgery.

4 La rigenerazione è una scommessa sul futuro, per creare qualcosa di unicamente nuovo. Regeneration is a bet on the future, to create something uniquely new. RE-BONE il sostituto osseo È un materiale naturale di origine animale trattato con un innovativa metodologia che permette di mantenere intatta la struttura della matrice ossea e la sua osteoconduttività, rendendo nel contempo il materiale biocompatibile. RE-BONE risulta essere quindi un sostituto osseo più naturale in quanto molto simile al tessuto osseo umano: crea infatti un ambiente favorevole alla chemiotassi e alla proliferazione degli osteoblasti, nonché alla neoangiogenesi grazie al mantenimento delle proteine della matrice extracellulare. 7 RE-BONE a bone substitute It is a natural material of animal origin treated with an innovative method which keeps the bone matrix structure and its osteoconductivity unchanged, while providing a biocompatible material. RE-BONE is therefore a more natural bone substitute, as it is very similar to human bone; it creates an environment conducive to osteoblast proliferation and chemotaxis, as well as angiogenesis by maintaining extracellular matrix proteins. 7 Colorazione ematossilina/eosina. Sez. istologica di osso bovino non trattato (20x) Hematoxylin/eosin stain. Histological section of untreated bovine bone (20x) Colorazione ematossilina/eosina. Sez. istologica di RE-BONE. Hematoxylin/eosin stain. Histological section of RE-BONE. Tessuto Osseo Bone Tissue Tessuto Adiposo Adipose Tissue Tessuto Osseo Bone Tissue Tessuto Adiposo Adipose Tissue 6 7

5 Tab.1 - Proliferazione ADSC / ADSC proliferation Proliferazione ADSC in coltura su osso RE-BONE valutata a differenti time points Test MTT. ADSC proliferation on cultured RE-BONE bone assessed at different time points by MTT Assay. 3 giorni / days 7 giorni / days 14 giorni / days 21 giorni / days Tab.2 - Test di vitalità / Viability test Test di vitalità cellulare di osteoblasti. Osteoblast cell viability test. O.D. 570 nm 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 Biocompatibilità del sostituto osseo RE-BONE Studi in laboratorio hanno dimostrato l efficacia rigenerativa del metodo di decellularizzazione UBGEN. Tab.1 Coltivando cellule staminali mesenchimali di derivazione adiposa con il sostituto osseo RE-BONE, si è documentato un aumento della proliferazione cellulare fino a raggiungere il 35% di cellule in più dopo 14 giorni di coltura. Tab.2 Inoltre comparando la vitalità cellulare di osteoblasti a contatto con il sostituto osseo RE-BONE con altro biomateriale di derivazione bovina disponibile in commercio, si può notare una maggiore sopravvivenza cellulare, dal 90% (campione di comparazione) al 96% (campione di RE-BONE ). Biocompatibility of the RE-BONE bone substitute Laboratory studies have demonstrated the regenerative effectiveness of UBGEN s decellularisation method. Tab. 1 By cultivating adipose-tissue derived mesenchymal stem cells with the RE-BONE bone substitute, cell proliferation increased resulting in up to 35% more cells after 14 more days of culture. Tab. 2 Furthermore, by comparing the cell viability of osteoblasts in contact with the RE-BONE bone substitute and another commercially available bovine-derived biomaterial, cell survival appeared to increase from 90% (comparative sample) to 96% (RE-BONE sample). Controllo Negativo Negative Control 99% Controllo Positivo Positive Control 17% Biomat. comparativo Comparative Biomat. 90% 96% UBGEN RE-BONE % Vitality 00,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 8 9

6 PROTEINA MARKER OSSEO BONE MARKER PROTEIN Type I Collagene Osteocalcin Osteonectin Osteopontin Tab.3 - Analisi dell espressione genica / Gene expression analysis Analisi dell espressione genica delle cellule coltivate in vitro su sostituto osseo RE-BONE. Gene expression analysis of cells cultured in vitro on RE-BONE bone substitute. Osteopontin Osteonectin Osteocalcin FUNZIONE FUNCTION Dona integrità ed elasticità al tessuto osseo, interagendo nei processi di reclutamento degli osteoblasti, di angiogenesi e di deposizione della matrice minerale. It gives integrity and elasticity to the bone tissue, interacting in the processes of osteoblast recruitment, angiogenesis and mineral matrix deposition. Stimola il processo di mineralizzazione del tessuto osseo. 1 It stimulates the bone tissue mineralisation process. 1 Stimola l interazione del collagene con le cellule del tessuto osseo, influenza l adesione cellulare alla matrice collagenica e facilita la differenziazione cellulare. 2 Stimulates interaction between collagen and bone cells, promotes cellto-collagen-matrix adhesion and facilitates cell differentiation. 2 Aiuta l aggregazione e la comunicazione fra le cellule del tessuto osseo. È implicata anche nei processi di angiogenesi. 3 Helps bone cell aggregation and communication. Also involved in angiogenesis processes. 3 Capacità osteoinduttiva L osteoinduttività si riferisce all abilità dell innesto osseo di indurre la stimolazione di cellule staminali non differenziate (o osteoprogenitrici) dai tessuti circostanti a differenziarsi in osteoblasti. 1 Questa caratteristica dipende dalla struttura del biomateriale: più essa ricorda la matrice extracellulare del tessuto osseo più il biomateriale è osteoinduttivo. Tab.3 Il sostituto osseo RE-BONE preserva la maggior parte delle proteine della matrice cellulare ossea importanti per la rigenerazione del tessuto circostante. Grazie al mantenimento della struttura extracellulare RE-BONE stimola l osteoinduttività del tessuto. Sperimentazioni in vitro con ADSCs dimostrano infatti che il sostituto osseo RE-BONE è in grado di indurre un fenotipo osteoblastico sulle cellule staminali mesenchimali, grazie all induzione di specifici marker ossei quali l osteopontina, l osteonectina, l osteocalcina e il collagene di tipo I. 8 L espressione d insieme di queste proteine caratterizza il fenotipo del tessuto osseo. 4 Osteoinductive capacity Osteoinduction refers to the ability of the bone graft to induce undifferentiated stem cells (or osteoprogenitors) from surrounding tissues to differentiate into osteoblasts. 1 This property depends on the structure of the biomaterial: the more similar it is to the bone s extracellular matrix, the more osteoinductive is the biomaterial. Tab.3 The RE-BONE bone substitute preserves most of the bone cell matrix proteins which play a role in tissue regeneration. By maintaining the extracellular structure, RE-BONE stimulates tissue osteoinductivity. In vitro experiments with ADSCs demonstrate that the RE-BONE bone substitute can induce an osteoblast-like phenotype in mesenchymal stem cells by stimulating specific bone markers such as osteopontin, osteonectin, osteocalcin and type I collagen. 8 The overall expression of these proteins determines the bone phenotype. 4 Collagen Type I Relative RNA quantity 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,

7 15 giorni dall innesto di osso RE-BONE / 15 days after implanting the RE-BONE bone graft Innesto all interno del seno mascellare di pecora al 15 giorno. Graft within a sheep s sinus on the 15th day. Biomateriale / Biomaterial Colorazione ematossilina/eosina (40x). Hematoxylin/eosin stain (40x). Colorazione Tricromia di Masson (20x). Masson s trichrome stain (20x). Osteoblasti ovini a contatto con i biomateriale. Ovine osteoblasts in contact with the biomaterial. Collagene deposto dai fibrobalsti ovini. Collagen deposited by ovine fibroblasts. Vaso Vessel Interazione tra biomateriale e matrice extracellulare di pecora. Interaction between biomaterial and sheep s extracellular matrix. Capacità osteoconduttiva L osteoconduttività è l abilità dell innesto di assicurare l adesione, la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule osteogenetiche, fornendo una struttura interconnessa attraverso la quale le nuove cellule possono migrare e i nuovi vasi si possono formare. 5 Studi di rialzo del seno mascellare su animale hanno dimostrato come il sostituto osseo RE-BONE sia in grado di indurre un ottima rigenerazione ossea guidata (GBR). Già dopo 15 giorni dall innesto di granuli RE-BONE nel seno mascellare di pecora, si nota la presenza di alcuni vasi intorno al sostituto osseo, requisito fondamentale per la formazione di nuovo tessuto osseo in quanto garantisce: _ nutrimento ed eliminazione delle sostanze di rifiuto; _ migrazione delle cellule osteoprogenitrici nell innesto; _ differenziamento delle cellule osteoprogenitrci indotto dal biomateriale; _ movimento degli osteoblasti già differenziati per la deposizione di nuova matrice. Si può notare inoltre l avvicinamento degli osteoblasti verso la superficie di contatto del biomateriale/tessuto ospite, e il loro inserimento nella struttura del biomateriale con la deposizione di fibre di collagene. Osteoconductive capacity Osteoconductivity refers to the situation in which the graft supports the attachment, survival and proliferation of osteogenic cells, providing an interconnected structure through which new cells can migrate and new vessels can form. 5 Sinus lift studies carried out in animal models have shown that the RE-BONE bone substitute can induce excellent (GBR) guided bone regeneration. 15 days after implantation of RE-BONE granules into a sheep s maxillary sinus, some vessels started to appear around the bone substitute, which is a fundamental requirement for the formation of new bone as it ensures: _ nourishment and elimination of waste products; _ migration of osteoprogenitor cells into the graft; _ osteoprogenitor cell differentiation induced by the biomaterial; _ movement of differentiated osteoblasts for the deposition of new matrix. It can also be seen that osteoblasts approach the biomaterial/host tissue contact surface, and settle in the biomaterial structure with collagen fibre deposition (bright blue)

8 30 giorni dall innesto di osso RE-BONE / 30 days after implanting the RE-BONE bone graft Innesto all interno del seno mascellare di pecora al 30 giorno. Graft within a sheep s sinus on the 30th day. Biomateriale Biomaterial Colorazione ematossilina/eosina (20x). Hematoxylin/eosin stain (20x). WOVEN BONE Vaso Vessel Fibre di collagene deposte dai fibroblasti ovini. Collagen fibres deposited by ovine fibroblasts. Osteoblasti in contatto con il biomateriale. Osteoblasts in contact with the biomaterial. Fibre di collagene deposte dai fibroblasti ovini. Collagen fibres deposited by ovine fibroblasts. Inizio mineralizzazione della matrice. Beginning of matrix mineralisation. Adesione degli osteoblasti all osso bovino decellularizzato. Osteoblast adhesion to decellularised bovine bone. A conferma delle analisi di osteoinduzione in vitro che hanno dimostrato l espressione di marker ossei da parte delle celulle indifferenziate già a 21gg, anche le analisi istologiche di innesti ossei a 30gg dimostrano una marcata presenza di osteoblasti penetrati nei pori del biomateriale, i quali hanno iniziato a depositare nuova matrice di collagene. La deposizione di collagene da parte degli osteoblasti contribuisce alla formazione di quello che viene definito WOVEN BONE, cioè una struttura di collagene molto densa, destinata in una fase successiva ad essere mineralizzata diventando così osso maturo. L ottima rigenerazione ossea che si nota da queste immagini è resa possibile dalla presenza di numerosi vasi presenti in prossimità del biomateriale che aiutano la migrazione di cellule osteoprogenitrici e l approvvigionamento di nutrienti nonché l eliminazione di prodotti di scarto. 9 Confirming the results of in-vitro osteoinduction analysis, which demonstrated the expression of bone markers in undifferentiated cells after 21 days, even the histological analysis of bone grafts after 30 days showed a marked presence of osteoblasts penetrating into the pores of the biomaterial, where they started to deposit new collagen matrix. Osteoblast-deposited collagen contributes to the formation of the so-called WOVEN BONE, ie a very dense collagen structure, which will be mineralised at a later stage, thus becoming mature bone. The excellent bone regeneration that can be seen from these images was made possible by the presence of numerous vessels in the vicinity of the biomaterial, which promote the migration of osteoprogenitor cells, as well as the supply of nutrients and the elimination of waste products. 9 Colorazione Tricromia di Masson (20x). Masson s trichrome stain (20x)

9 Microporosità della struttura minerale Microporosity of the mineral structure Granuli RE-BONE 150x 150x RE-BONE granules Granuli RE-BONE 15000x 15000x RE-BONE granules La microporosità di un biomateriale è un fattore importante per la rigenerazione tissutale. Aumentando la superficie di contatto dell innesto con le cellule del tessuto circostante si aumenta la probabilità di colonizzazione del biomateriale da parte delle cellule progenitrici ossee. Biomateriali nanostrutturati, infatti, mimano la matrice extracellulare dell osso naturale, creando un microambiente che promuove l adesione, la proliferazione e la differenziazione cellulare. 6 Sono state quindi condotte analisi al microscopio elettronico a scansione per valutare qualitativamente la microporosità del sostituto osseo RE-BONE. Dalle immagini riportate si può notare come la microrugosità del materiale intesa come apertura, fessurazione e non-continuità della superficie sia presente sia a livello più macroscopico (scala di osservazione a 200 μm), sia a livello microscopico, livello di dimensione cellulare (scala di osservazione a 1 μm). È inoltre evidente la presenza di fessurazioni interne al granulo che permetteranno alle cellule e ai vasi di colonizzare l innesto in profondità, diminuendo il tempo di riassorbimento del sostituto osseo. The microporosity of a biomaterial is a key factor for tissue regeneration. An increased contact surface between the graft and the cells of the surrounding tissue increases the likelihood that the biomaterial will be colonised by bone progenitor cells. Nanostructured biomaterials mimic the extracellular matrix of natural bone, creating a microenvironment that promotes cell adhesion, proliferation and differentiation. 6 Analyses were conducted under a scanning electron microscope to assess the quality of the RE-BONE bone substitute s microporosity. In the images shown here, the material s micro-roughness - intended as surface opening, cracking and noncontinuity - can be observed at both the macroscopic (observation scale of 200 μm) and the microscopic, cellular level (observation scale of 1 μm). There are also some visible cracks within the granule, which will allow cells and vessels to colonise the graft in depth, decreasing bone substitute resorption time. Granuli RE-BONE 1000Kx 1000Kx RE-BONE granules 17

10 RE-BONE confezioni e codici. RE-BONE packaging and codes. PRODOTTO PRODUCT RE-BONE CONFEZIONE PACK Boccetta granuli 0,25g - 0,25-1 mm Granules vial 0.25g mm Boccetta granuli 0,5g - 0,25-1 mm Granules vial 0,5g - 0,25-1 mm CODICE CODE BMrebone01A BMrebone01B Boccetta granuli 1g - 0,25-1 mm Granules vial 1g - 0,25-1 mm BMrebone01C Boccetta granuli 2g mm Granules vial 2g mm BMrebone01D Boccetta granuli 0,5g mm Granules vial 0,5g mm BMrebone01E Boccetta granuli 1g mm Granules vial 1g mm BMrebone01F Boccetta granuli 2g mm Granules vial 2g mm BMrebone01G Boccetta granuli 5g mm Granules vial 5g mm BMrebone01H Blocchetto da 10x10x10 mm 10x10x10 mm block BMrebone02A Blocchetto da 10x10x20 mm 10x10x20 mm block BMrebone02B Siringa da 0,25g per granuli da 0,25-1mm 0.25g syringe for mm granules BMrebone03A Siringa da 0,5g per granuli da 0,25-1 mm 0,5g syringe for 0,25-1 mm granules BMrebone03B Siringa da 0,5g per granuli da 1-2 mm 0,5g syringe for 1-2 mm granules BMrebone03C 18 19

11 Applicazioni cliniche Mantenimento dell alveolo e della cresta; chirurgia del seno ad accesso laterale e crestale; deiscenze e fenestrazioni in lesioni peri-implantari; aumento verticale in difetti a 2 pareti; aumento orizzontale in difetti a 2 pareti; rigenerazione periodontale in recessioni gengivali e in difetti intraossei a 2 pareti. 10 Clinical Applications Maintaining the socket and bony crest; sinus surgery by side and crestal access; peri-implant dehiscence defects/fenestrations; vertical augmentation of 2-wall defects; horizontal augmentation of 2-wall defects; periodontal regeneration in gingival recessions and 2-wall intrabony defects

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13 Membrana Shelter: la serenità di essere protetti. Shelter Membrane: the serenity to be protected. Membrana C-Shelter (in collagene) C-Shelter è una membrana in collagene naturale di matrice tridimensionale che viene completamente riassorbita dall organismo senza alcun processo infiammatorio. In combinazione con il sostituto osseo RE-BONE permette di raggiungere ottimi risultati nella rigenerazione ossea guidata. Durante il processo rigenerativo C-Schelter offre la barriera necessaria per permettere un adeguata rigenerazione ossea impedendo la crescita dei tessuti molli nel sito estrattivo e nel contempo permette a cellule e vasi sanguigni di penetrare e integrarsi nei tessuti circostanti. Caratteristiche: _ riassorbimento in 4-5 settimane; _ matrice tridimensionale; _ stabilizza e protegge il sostituto osseo RE-BONE ; _ controlla il sanguinamento delle ferite; _ ideale per la protezione di piccoli difetti; _ praticità e facilità di utilizzo (può essere sagomata per procedure che richiedono una forma specifica). C-Shelter Membrane (collagen) C-Shelter is a natural collagen membrane with three-dimensional matrix which is completely absorbed by the body without any inflammatory process. Combined with the RE-BONE bone substitute, it allows for reaching excellent results in guided bone regeneration. During the regenerative process, C-Schelter provides the necessary barrier for adequate bone regeneration, preventing the growth of soft tissue at the extraction site while allowing cells and blood vessels to penetrate into and integrate with the surrounding tissue. Features: _ resorption in 4-5 weeks; _ three-dimensional matrix; _ stabilises and protects the RE-BONE bone substitute; _ controls wound bleeding; _ ideal for protecting small defects; _ convenient and easy to use (may be modelled for procedures requiring a specific shape)

14 Membrana Shelter confezioni e codici. Shelter Membrane packaging and codes. Membrana P-Shelter (in pericardio) P-Shelter è una membrana in pericardio ottenuta dal tessuto mesenchimale di origine bovina, attraverso un innovativa procedura di decellularizzazione che permette di mantenere la struttura della matrice extracellulare di collagene. La composizione multidirezionale delle fibre collagenose di pericardio consente di dare maggiore stabilità e protezione al sito di innesto. Caratteristiche: _ riassorbimento nel lungo periodo (3-6 mesi); _ protezione della ferita chirurgica e stabilizzazione del coagulo di sangue; _ promuove indirettamente la proliferazione osteoblastica e delle cellule del ligamento parodontale proteggendo il sito dalla colonizzazione dei tessuti molli; _ stabilità a diversi tipi di suturazione; _ praticità e facilità di posizionamento (può essere sagomata per procedure che richiedono una forma specifica). P-Shelter Membrane (pericardium) P-Shelter is a pericardium membrane obtained from mesenchymal tissue of bovine origin through an innovative decellularisation procedure which preserves the structure of the extracellular collagen matrix. The multidirectional composition of pericardium collagen fibres provides greater stability and protection at the graft site. Features: _ long-term reabsorption (3-6 months); _ protection of the surgical wound and blood clot stabilisation; _ indirectly promotes osteoblast and periodontal ligament cell proliferation, protecting the site against soft tissue colonisation; _ stability for different types of sutures; _ convenient and easy to place (may be modelled for procedures requiring a specific shape)

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16 Bibliografia / Bibliography 1. Finkermeier CG. Bone grafting and bone-graft substitutes. Journal of Bone & Joint Surgery. 2002, 84: Robey PG. Vertebrate mineralized matrix proteins: structure and function. Connective Tissue Research. 1996, 35: Mc Namara LM, et al. Attachment of osteocyte cell processes to the bone matrix. The anatomical record: advances in integrative anatomy and evolutionary biology (Hoboken) 2009, 292: Rodan GA, et al. Gene expression in osteoblastic cells. Critical Reviews in Eukaryotic Gene Expression. 1991, 1(2): FInkemeier CG. Bone-grafting and bone-graft substitutes. Journal of Bone & Joint Surgery. 2002, 84: Gardin C, Ferroni L, Favero L, Stellini E, Stomaci D, Sivolella S, Bressan E, Zavan B. Nanostructured Biomaterials for Tissue Engineered Bone Tissue Reconstruction. International Journal of Molecular. Science. 2012, 13: Miller A. Collagen: The organic matrix of bone. Philosophical Transaction of the Royal Society B: Biological Sciences. 1984, Roach HI. Why Does Bone-Matrix COntain Noncollagenous Proteins-the Possible Roles of Osteocalcin, Osteonectin, Osteopontin and Bone Sialoprotein in Bone Mineralization and Resorption. Cell Biology International 1994, 18: Clarke B. Normal Bone Anatomy and Physiology. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2008, 3 (Suppl. 3): S131-S Bressan E, Favero V, Gardin C, Ferroni L, Iacobellis L, Favero L, Vindigni V, Berengo M, Sivolella S, Zavan B. Biopolymers for Hard and Soft Engineered Tissue: Application in Odontoiatric and Plastic SUrgery Field. Polymers 2011, 3: Immagini SEM gentilmente concesse da Nobil Bio Ricerche srl. Immagini gentilmente concesse dalla Dott.ssa Barbara Zavan Università delgi Studi di Padova. SEM images kindly provided by Nobil Bio Ricerche srl. Images kindly provided by Dr. Barbara Zavan University of Padua. 30

17 UBGEN nasce nel 2011 con l obiettivo di offrire prodotti innovativi correlati alle tradizionali riabilitazioni protesiche implantologiche. Grazie alle linee di biomateriali, fattori di crescita e coating implantari, operiamo nel settore della rigenerazione dei tessuti con l obiettivo di produrre risultati concreti e predicibili. UBGEN was founded in 2011 with the aim to offer innovative products related to traditional implant-prosthetic rehabilitation. With our lines of biomaterials, growth factors and implant coatings, we operate in the field of tissue regeneration with the aim of producing tangible results. UBGEN: the future of regeneration is here. UBGEN srl Viale del Lavoro, Vigonza (PD) Italy T info@ubgen.com ubgen.com