Bentransplantation använder naturliga eller syntetiska substitut för att ersätta saknade eller brutna ben, vilket gör att patientens egen benvävnad kan generera ny vävnad för att ersätta de syntetiska materialen som används vid transplantationen. Ett syntetiskt bentransplantat använder kommersiellt tillverkade ingredienser som liknar strukturen och har liknande biomekaniska egenskaper som benvävnaden. Ett syntetiskt bentransplantat kan skapas av material som keramik, avmineraliserad benmatris, korall eller en blandning av dessa. Även om syntetiska bentransplantat fortfarande används mycket mindre frekvent än transplantat som skapats från patientens eget ben, eliminerar de risken för infektion och smärta i samband med skörd och kan användas i stora mängder.
Bentransplantatmaterial har tre huvudfunktioner: osteogent, osteoinduktivt och osteokonduktivt. Ett osteogent material hjälper till att bilda ny benvävnad och celler. Osteoinduktiva transplantat verkar för att uppmuntra cellerna att förändras till osteoblaster. Osteokonduktiva transplantat fungerar som en tredimensionell struktur på vilken ny vävnad kan växa. Ett syntetiskt bentransplantat innehåller vanligtvis bara en eller två av dessa egenskaper.
Majoriteten av syntetiska bentransplantat använder keramiska material, som är porösa och ger struktur för bentillväxt. Keramer som innehåller kalciumfosfatmaterial, såsom härledd hydroxiapatitförening och trikalciumfosfatkomposit, är osteoledande, osteogena och kan ibland vara osteoinduktiva. Vissa keramiska material, såsom bioglas, innehåller inte naturliga tillväxtproteiner och infunderas vanligtvis med benmärg och andra bentillväxtproteiner för att främja cellregenerering. Dessa material fungerar som byggnadsställningar för ny benvävnad, och de löses helt enkelt upp när den nya benstrukturen är på plats.
Demineraliserad benmatris (DBM) innehåller kollagen och tillväxtmaterial som har dragits ut från benen på kadaver. DBM innehåller naturliga osteoinduktiva proteiner som kallas benmorfogenetiska proteiner (BMP), som stimulerar bildningen av ny benvävnad. DBM kommer i ett pasta-, gel-, kitt- eller pulverformat på grund av den omfattande bearbetning som krävs för att extrahera dess komponenter. Ett annat material kombineras vanligtvis med DBM om bentransplantatet behöver strukturella egenskaper.
Korallbenstransplantat skapas från exoskelettet av marina koraller. Ett syntetiskt bentransplantat tillverkat av korall liknar strukturen hos mänsklig benvävnad, men det innehåller inte naturligt tillväxtproteiner. Korall är att föredra för patienter som genomgår större rekonstruktiv kirurgi, eftersom materialet kan förvärvas i stora mängder och ger en stark struktur för benåterväxt.
Komposittransplantat är en blandning av keramik och DBM. Genom att kombinera de två materialen har transplantatet den struktur och de tillväxtproteiner som behövs för att bilda ny benvävnad. De flesta syntetiska material ger bara den styrka eller de proteiner som behövs, så komposittransplantat kan vara effektiva för att tillhandahålla en ställning för ny benbildning och för att främja tillväxten av nya celler.