Die intramembranöse Ossifikation tritt während der Entwicklung von Säugetieren im Mutterleib auf und ist der Prozess, bei dem flache Knochen, wie einige der Knochen des Schädels und der Schlüsselbeine, aus Bindegewebe gebildet werden. Es ist auch der Prozess, durch den verletzte Knochen heilen und tritt auf, wenn Knochen gebrochen oder beschädigt werden, um den Knochen wieder aufzubauen. Während der Embryonalentwicklung tritt auch die enchondrale Ossifikation auf, ein Prozess, bei dem Knochen aus Knorpel hergestellt werden. Endochondrale Ossifikation tritt bei der Entwicklung von Röhrenknochen wie Armen und Beinen auf. Bei der intramembranösen Ossifikation ist kein Knorpel vorhanden, sondern die Knochen entwickeln sich aus anderen Bindegeweben.
Der Prozess beginnt mit mesenchymalen Stammzellen (MSCs), das sind Zellen, die noch in einen bestimmten Zelltyp differenziert werden müssen. MSCs entwickeln sich zu Osteoblasten, Zellen, die Knochengewebe bilden, sowohl das schwammartige innere Gewebe des Marks als auch das mineralisierte kompakte Knochengewebe, das das Mark umgibt. Während der Ossifikation laufen mehrere Schritte ab, wenn sich die MSCs verändern, differenzieren und zu spezifischen Arten von Knochenzellen werden. Ein ähnlicher Prozess findet bei der Reparatur von gebrochenem oder beschädigtem Knochen statt, wobei sich Knochengewebe aus Membran- oder Bindegewebe entwickelt, ähnlich wie es sich in der Gebärmutter entwickelt.
Im Grundprozess bilden MSCs Schichten aus relativ primitivem Bindegewebe, andere entwickeln sich zu knochenbildenden Zellen. Die knochenproduzierenden Zellen bilden dann eine Knochenmatrix aus Kalzium, die sich schließlich in Knochenspikes ansammelt. Knochenspikula nehmen an Größe zu, wenn mehr von der Knochenmatrix ausgeschieden wird, und sammeln sich schließlich zu einer größeren Formation, die als Trabekel bezeichnet wird. Diese Strukturen setzen den Prozess fort, einige bauen aufeinander auf und bilden schließlich geflochtenen Knochen, und andere Knochenbälkchen bleiben als schwammartiges Gewebe zurück, das zu Knochenmark wird.
Knochen oder Knochenteile, die sich durch den intramembranösen Ossifikationsprozess entwickeln, umfassen die Schlüsselbeine; die Kniescheibe oder Kniescheibe; die Parietal-, Frontal-, Hinterhaupts- und Schläfenknochen im Schädel; und die oberen und unteren Kieferknochen. Auch andere spezialisierte Strukturen, wie der Panzer einer Schildkröte, entstehen auf diese Weise. Es trägt auch zum Knochenwachstum bei, insbesondere beim Wachstum von kurzen Knochen und der Verdickung der langen Knochen, während sie sich entwickeln.
Dieser komplexe Prozess der Knochenentwicklung findet bei allen Säugetieren statt, sowohl im Mutterleib als auch wenn eine Knochenreparatur erforderlich ist. Selbst bei anderen Säugetieren als dem Menschen werden die gleichen Knochensätze durch intramembranöse Verknöcherung gebildet. In einigen Fällen, wie bei der Schildkröte, entwickeln Tiere zusätzlich zu Schädel, Schlüsselbein und anderen flachen Knochen andere Knochen oder Strukturen.