Bildung und Selbstheilung biomimetischer Apatitschichten auf chemisch vorbehandeltem Titan in physiologischer Umgebung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank. A. Müller
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5410092

Titan und seine Legierungen werden nach der Implantation von einer dünnen Bindegewebsmembran umkapselt, wodurch ein direktes Verwachsen mit dem umgebenden Knochen verhindert wird. Dies kann zu Lockerungen des Implantates im lasttragenden Bereich führen. Durch chemische Vorbehandlung kann die Titanoberfläche dahingehend modifiziert werden, dass sich eine homogene Titanoxid-Gel-Schicht bildet, in die Alkaliionen eingebunden sind. So vorbehandelte Proben können in physiologischer Lösung (SBF, simulated body fluid) mit einer bioaktiven HCA-Schicht (Hydroxy carbonated apatite) versehen werden, die kristallchemisch und strukturell dem anorganischen Teil des lebenden Knochen entspricht und damit das Einwachsverhalten gegenüber der unbeschichteten Titanoberfläche signifikant verbessert. Im Rahmen dieses Projektes soll mittels in vitro Untersuchungen in SBF geklärt werden, in welchen Grenzen die Phasenzusammensetzung, Kristallinität und Löslichkeit der biomimetisch gebildeten HCA-Schicht durch Ionensubstition im Kristallgitter beeinflusst werden kann, auf welche Weise organische Bestandteile der extrazellulären Matrix in die HCA-Schicht eingebaut werden und durch welche Regulationsmechanismen mechanisch geschädigte Schichten regenerieren.

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