Modifikation von Calciumphosphat-Biokeramiken mit biologisch aktiven Metallionen zur gezielten Steuerung zellulärer Reaktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Gbureck; Professor Dr. Michael Gelinsky; Professor Dr. Stefan Rammelt
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie ; Biomaterialien ; Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 157820161

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Modifizierung von Calciumphosphat- Keramiken mit verschiedenen Metallionen (Co2+, Cu2+, Ni2+ etc.) zur Stimulation biologischer Prozesse, etwa der Angiogenese als Voraussetzung zur knöchernen Einheilung von Implantaten sowie der Osteoklastenaktivität zur schnelleren Resorption der Werkstoffe in vivo. Als Keramiken werden nanokristalline, poröse Materialien aus calciumdefizitärem Hydroxylapatit verwendet, der durch eine Zementabbindereaktion von α-Tricalciumphosphat mit wässriger Lösung entsteht. Hydroxylapatit ist chemisch unter physiologischen Bedingungen nicht degradierbar und eine Resorption ist in vivo nur durch Osteoklasten mittels einer lokalen pH-Wert Absenkung möglich, sodass anhand dieses Materials aussagekräftige Untersuchungen über die Stimulation der Osteoklastenaktivität vorgenommen werden können. Die Herstellung von Modellstrukturen erfolgt entweder durch Verarbeitung des Materials als Zementpaste in Silikonformen für einfache Geometrien mit relativ geringer Porosität der Matrix (für Osteoklasten-Experimente) oder durch 3D-Pulverdruck zur Herstellung geometrisch anspruchsvoller, makroporöser Strukturen zum Studium der Angiogenese in definierten Porensystemen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen