Interface zwischen Titan / modifizierten Titan-Oberflächen und Knochengewebe

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf-Peter Franke
• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5255198

Titan und seine Legierungen, bedingt durch die stabile Oxidschicht, zeichnet sich durch seine exzellente Biokompatibiltät beim Einsatz als Osteosynthesematerial und als Implantatmaterial im Knochenbereich aus. Durch Sol-Gel-Verfahren hergestelltes Titania als Oberflächenbeschichtung hat Besonderheiten und zeigt prinzipiell hohe biologische Aktivität, kann in seinem Verhalten aber der inerten normalen Titanoxidschicht angeglichen werden. Die Arbeit mit diesem Material als Beschichtung auf Glas hat den Vorteil, daß das gesamte Spektrum mikroskopischer Untersuchungen möglich ist. Die Zelldifferenzierung und die Matrixbildung werden in einer statischen Knochenmarkskultur untersucht, in einer dynamisch-rheologischen Zellkultur wird auf die Existenz spezifischer Adhäsionsmechanismen getestet, und in einem dynamisch oszillatorischen Ansatz die Matrixbildung, Differenzierung und Zelluntergang unter Druck-/Zug- und Scherbelastungen der Knochenmarkszellen untersucht. Es ist nachgewiesen, daß Stickstoffatome in einer im Sol-Gel-Verfahren erzeugten Titania-Oberfläche ein selektives Anwachsen von Neuronen erlaubt. Hier soll untersucht werden, ob diese Änderung der Oberflächenchemie und -Topographie auch Auswirkungen auf die Adhäsion von Knochenmarkszellen und die ossäre Integration haben, außerdem, ob diese Änderungen auch auf die natürliche Oxidschicht auf metallischem Titan übertragbar sind.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1100: Grenzfläche zwischen Werkstoff und Biosystem