CeramStent2 – Neuartige Keramik-Metall-Beschichtungen für koronare Implantate zur Reduktion lokaler thrombotischer Ereignisse und Verbesserung der Hämokompatibilität, mechanischen Stabilität und chemischen Langzeitbeständigkeit

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Sabine Neuss-Stein; Privatdozentin Dr.-Ing. Karolina Schickle; Professor Dr. Felix Vogt
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien ; Beschichtungs- und Oberflächentechnik ; Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405895710

Im ersten Projektabschnitt wurden das Beschichtungsverfahren und die Werkstoffzusammensetzung erfolgreich entwickelt. Werkstoffseitig wurden in erster Linie die Grundvoraussetzungen für die Verbesserung der Hämokompatibilität geschaffen. Es wurde gezeigt, dass eine gradierte Kompositbeschichtung mit einem hohen Anteil an keramischen Nanopartiklen durchführbar ist. Von zellbiologischer Seite her wurden zum einen Endothelzellkulturen und Thrombozytenkulturen etabliert und optimiert, zum anderen Zytotoxizitätsstudien gemäß ISO10993-5 mit L929-Mausfibroblasten sowie mit Endothelzellen durchgeführt. Die gemeinsamen Entwicklungsarbeiten im ersten Projektjahr haben bereits zur Patentierung des Beschichtungsverfahrens beigetragen. Aktuell laufen Hämokompatibilitätstests, um die Blutverträglichkeit der beschichteten Stent- Materialien zu validieren. Der entsprechende Meilenstein aus dem vorangehenden Antrag wird voraussichtlich planmäßig oder Corona-bedingt mit leichter zeitlicher Verzögerung nach 21 Monaten erreicht sein. Basierend auf den Ergebnissen des laufenden Projekts ergibt sich vor allem weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich Erforschung neuartiger gradierter Kompositbeschichtungen mittels galvanischer Abscheidung und bezüglich der Aktivierung von Blutzellen bzw. deren Interaktion auf den Keramik-beschichteten Stents, sowie deren Einfluss auf den Phänotyp angrenzender glatter Muskelzellen in vivo.Konkrete Projektziele sind:1. Entwicklung und Charakterisierung von modernen metall-keramischen Beschichtungen2. Gradierung der Anteile der keramischen Nanopartikel mit Berücksichtig der Flexibilität undAnpassung der Beschichtung dem Untergrund bei Expansion des Stents3. Analysen zum Einfluss der Kompositbeschichtungen auf die Toxizität, Adhäsion undAktivierung von relevanten Zelltypen4. Etablierung oviner Zellkulturen als Vorbereitung für das in vivo Großtiermodell5. Optimierung der Kompositbeschichtungen im Hinblick auf eine erfolgreicheEndothelialisierung6. Optimierung der Kompositbeschichtungen im Hinblick auf die Unterstützung deskontraktilen Phänotyps (und nicht des synthetischen Phänotyps) glatter Muskelzellen7. In vivo Versuche: Evaluation der Implantierbarkeit von Stentprototypen im ApoE knockoutRattenmodell8. In vivo Versuche: Evaluation der Stenteffektivität und -sicherheit

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen