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. 2012 Feb;39(1):36-40.
doi: 10.1159/000335647. Epub 2011 Dec 27.

Effect of Storage Temperature on Allograft Bone

Christian Fölsch  1 , Wolfram Mittelmeier, Uwe Bilderbeek, Nina Timmesfeld, Thomas von Garrel, Hans Peter Matter
Affiliations

Effect of Storage Temperature on Allograft Bone

Christian Fölsch et al. Transfus Med Hemother. 2012 Feb.

Abstract
in English, German

BACKGROUND: The recommendations for storage temperature of allogeneic bone are varying between -20 °C and -70 °C and down to -80 °C. The necessary temperature of storage is not exactly defined by scientific data, and the effect of different storage temperatures onto the biomechanical and the biological behavior is discussed controversially. METHODS: The historical development of storage temperature of bone banks is described. A survey on literature concerning the biomechanical and biological properties of allograft bone depending on the procurement and storage temperature is given as well as on national and international regulations on storage conditions of bone banks (European Council, American Association of Tissue Banks (AATB), European Association of Tissue Banks (EATB)). RESULTS: Short-term storage up to 6 months is recommended with -20 °C and -40 °C for a longer period (AATB), and EATB recommends storage at -40 °C and even -80 °C while the regulations of the German German Medical Association (Bundesärztekammer) from 2001 recommend storage at -70 °C. Duration of storage at -20 °C can be maintained at least for 2 years. The potential risk of proteolysis with higher storage temperatures remains, but a definite impairment of bone ingrowth due to a storage at -20 °C was not shown in clinical use, and no adverse biomechanical effects of storage at -20 °C could be proven. CONCLUSION: Biomechanical studies showed no clinically relevant impairment of biomechanical properties of cancellous bone due to different storage temperatures. Sterilization procedures bear the advantage of inactivating enzymatic activity though reducing the risk of proteolysis. In those cases a storage temperature of -20 °C can be recommended for at least a period of 2 years, and the risk of undesired effects seems to be low for native unprocessed bone.

Hintergrund: Die Empfehlungen für die Lagerungstemperatur von allogenen Knochentransplantaten schwanken zwischen −20 °C und −70 °C und bis zu −80 °C. Detaillierte wissenschaftliche Daten zur exakten Definierung einer Lagerungstemperatur liegen nicht vor, und der Effekt verschiedener Lagerungstemperaturen auf die biomechanischen und biologischen Eigenschaften wird kontrovers diskutiert.

Methoden: Die historische Entwicklung der Lagerungstemperatur wird beschriebenund ein Überblick über die Literatur bezüglich biomechanischer und biologischer Eigenschaften von allogenen Knochen in Abhängigkeit von Verarbeitung und Lagerungstemperatur sowie die nationalen und internationalen Regulierungen zu Lagerungsbedingungen der Knochenbank (European Council, American Association of Tissue Banks (AATB), European Association of Tissue Banks (EATB)) gegeben.

Ergebnisse: Es wird keine einheitliche Lagerungstemperatur empfohlen. Die kurzzeitige Lagerung bis zu 6 Monaten kann bei −20 °C und längere Lagerung bei −40 °C erfolgen (AATB); die EATB empfiehlt eine Lagerung bei −40 °C und bis zu −80 °C, während die deutsche Bundesärztekammer (2001) eine Lagerung bei −70 °C vorschlägt. Die Lagerungsdauer kann bei −20 °C mindestens 2 Jahre betragen. Proteolyse ist ein potenzielles Problem bei höheren Lagerungstemperaturen, aber eine Verschlechterung der ossären Integration von Knochentransplantaten bei Lagerungstemperatur von −20 °C konnte nicht bewiesen werden, und nachteilige Effekte der Lagerung bei −20 °C auf biomechanische Eigenschaften wurden nicht festgestellt.

Schlussfolgerung: Die Lagerungstemperatur von −20 °C beeinflusst die biomechanische Qualität von spongiösen allogenen Knochentransplantaten im Vergleich zu einer Lagerung bei tieferen Temperaturen nicht negativ. Da Sterilisationsverfahren Enzyme inaktivieren, wird Proteolyse reduziert oder vermieden. Für derartig behandelte Transplantate kann eine Lagerungstemperatur bei −20 °C empfohlen werden. Für native allogene Knochentransplantate scheint das Risiko von unerwünschten Auswirkungen gering zu sein.

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References

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