Untersuchungen zur Mikro- und Nanostruktur ortsständiger Gewebe an biofunktionalisierten Titanimplantaten unter Einbeziehung von in vitro Experimenten mit humanen Zellkulturen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hartmut Worch
• Mitantragsteller: Dr. Arend Bruinink
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5262700

Die biologische Antwort eines Organismus auf Implantate lässt sich durch eine Funktionalisierung und Strukturierung der Implantatoberfläche gezielt beeinflussen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines leistungsfähigen, analytischen Prozederes zur Charakterisierung der Mikro- und Nanostruktur des ortsständigen Gewebes biofunktionalisierter Titanimplantate durch Kombination von mikroskopischen Verfahren mit Mikro-Computertomographie (µCT). Die µCT bietet die einzigartige Möglichkeit, die Struktur des Gewebes mit einer Auflösung bis hinunter zu 1 µm in allen drei Dimensionen zerstörungsfrei abzubilden. Damit ergänzt diese Methode die herkömmliche elektronenmikroskopische Zell- und Gewebeanalyse, bei der zwar eine Abbildung bis in den unteren Nanometerbereich in zwei Dimensionen möglich ist, jedoch die dritte Dimension nur durch Zerstörung der Probe und folglich unter Einbezug von Präperationsartefakten mit einer Ortsauflösung von etwa 50 µm zugänglich ist. Außerdem soll ausgelotet werden, inwiefern immunhistologische Verfahren und Rasterkraftmikroskopie die Strukturuntersuchungen vervollständigen. Als Vorstufe zu klinischen Experimenten und in Ergänzung der ex vivo Studien mit Explantaten aus Tierversuchen werden in vitro Tests mit humanen Knochenmark- und Monozytenzellen auf identischen Oberflächen durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1100: Grenzfläche zwischen Werkstoff und Biosystem
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Beteiligte Person: Professor Dr. Dieter Scharnweber