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68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

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Beschichtung und Funktionalisierung von Biomaterialien mit neuartigen, ultra-dünnen Filmen

Meeting Abstract (DGOOC 2004)

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  • presenting/speaker J. Fiedler - Universitätsklinikum Ulm, Abt. und Poliklinik f. Orthopädie; Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm
  • E. Engelhard - Universitätsklinikum Ulm, Abt. und Poliklinik f. Orthopädie; Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm
  • J. Groll - Universität Ulm, Abt. Organische Chemie, Ulm
  • M. Möller - RWTH Aachen, DWI, Lehrstuhl für Textilchemie und Makromolekulare Chemie, Aachen
  • R. Brenner - Universitätsklinikum Ulm, Abt. und Poliklinik f. Orthopädie; Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguN10-1592

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dgu2004/04dgu0731.shtml

Published: October 19, 2004

© 2004 Fiedler et al.
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Fragestellung

Implantationen von Biomaterialien schaffen immer einen Grenzzonenbereich zwischen umgebendem Gewebe und Implantat, welcher einen großen Einfluss auf die Verankerung und Haltbarkeit hat. Mit Hilfe einer neuartigen Beschichtung durch "Stern-förmige" poly(ethylene glycol) Polymere (Star PEG) und Funktionalisierung mit RGD-Peptiden könnte eine gerichtete Zellbesiedlung erfolgen und eine unspezifische Protein-Adsorption verhindert werden, um negative Effekte dieser Grenzschicht auf den Heilungsprozess zu vermeiden.

Methoden

Glas- und Titan- Oberflächen wurden mit ultra-dünnen Star PEG-Filmen (20 bis 30nm) mit linearen RGD-Peptiden beschichtet. Zelladhäsion und Proliferation von humanen Fibroblasten, Osteoblasten und mesenchymalen Vorläuferzellen wurden über 30 Tage in vitro beobachtet. Auf Titan wachsende Zellen wurden mittels Fluoreszenzmarkierung und RT-PCR analysiert.

Ergebnisse

Unmodifiziertes Star PEG verhinderte effizient eine unspezifische Protein-Adsorption und Zellbesiedlung. Erst nach Einbindung von RGD-Peptiden adherierten die Zellen. Nach 24h konnte ein Ausbreiten der Zellen beobachtet werden. Wurde das Verhältnis RGD zu Star PEG erhöht, konnten mehr Zellen adherieren. Über den gesamten Versuchszeitraum verhielten sich die Zellen vergleichbar zu den mitgeführten unbeschichteten Kontrollen. Die mesenchymalen Vorläuferzellen behielten ihr osteogenes Differenzierungspotential.

Schlussfolgerungen

Durch die Möglichkeit, ultra-dünne Star PEG-Filme mit synthetischen Peptiden oder ganzen Proteinen zu funktionalisieren ergibt sich eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten im Rahmen einer Beschichtung von Biomaterialien.