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124. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

01. - 04.05.2007, München

Plasmagestützte Kollagen-Beschichtung von Implantatmaterialien zur Erhöhung der Biokompatibilität

Meeting Abstract

  • J. Hauser - Universitätsklinik für Plastische Chirurgie, BG-Kliniken Bergmannsheil, Bochum, Deutschland
  • H. Halfmann - Institut für Elektrotechnik und Plasmaforschung, Ruhr-Universität-Bochum, Bochum, Deutschland
  • C. Krüger - Universitätsklinik für Plastische Chirurgie, BG-Kliniken Bergmannsheil, Bochum, Deutschland
  • P. Awakowicz - Institut für Elektrotechnik und Plasmaforschung, Ruhr-Universität-Bochum, Bochum, Deutschland
  • S.A. Esenwein - Universitätsklinik für Unfallchirurgie, BG-Kliniken Bergmannsheil, Bochum, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 124. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 01.-04.05.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. Doc07dgch7864

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2007/07dgch457.shtml

Veröffentlicht: 1. Oktober 2007

© 2007 Hauser et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Der Einsatz von Implantatmaterialien gewinnt in der Medizin immer mehr an Bedeutung. Allerdings stellt die fehlende Biokompatibilität vieler medizinischer Ersatzmaterialien nach wie vor ein großes Problem dar. Schon seit geraumer Zeit werden Vesuche unternommen die Bioverträglichkeit von Fremdmaterialien durch die Beschichtung mit zelladhäsiven Substanzen zu verbessern. Allerdings ist die Beschichtung vieler Implantatmaterialien weiterhin äußerst schwierig und macht oftmals den Einsatz hoher Temperaturen oder zytotoxischer Haftvermittler nötig. Die meisten Materialien sind extrem hydrophob oder hitzeempfindlich. Damit können viele der gängigen Beschichtungsverfahren nicht angewand werden.

Material und Methoden: In der von uns durchgeführten experimentellen Studie wurden die Oberflächen von verschiedenen Implantatmaterialien mittels eines kalten Niederruckplasmas vorbehandelt und hinsichtlich Ihrer Oberflächeneigenschaften modifiziert. Insgesamt kamen drei verschiedene Metall-Legierungen (X2CrNiMo18-15-3, Ti6Al4V, Ti6Al7Nb), Silikon und UHMWPE zum Einsatz. Diese Implantatmaterialien wurden mit vier verschiednen Gasplasmen (Ar, ArH2, ArO2, ArN2) behandelt und nachfolgend mit bovinem Kollagen I beschichtet.Daraufhin wurden die Implantatmaterialien hinsichtlich Ihrer Oberflächenaktivität sowie Ihrer Biokompatibilität getestet. Um die Oberflächenaktivitat und die Benetzbarkeit zu messen, kam ein Drop-Shape-Analysis Gerät zum Einsatz. Die Zelladhäsion sowie die Zellproliferation wurde mittels Mikrofluorophotographie analysiert und zusätzlich durch eine quantitative Bildanalyse ausgewertet.

Ergebnisse: Die Auswertung der Ergebisse zeigte, dass durch die Plasmabehandlung die Oberflächenaktivität und somit die Benetzbarkeit sämtlicher Implantatmaterialien drastisch erhöht wurde. Durch diese Oberflächenaktivierung war es möglich die plasmabehandelten Materialien mit Kollagen I zu beschichten. Bei den nicht plasmabehandelten Oberflächen war dies nicht möglich. Die Auswertung der Zelladhäsions-und Proliferationstests zeigete, dass humane Fibrobasten und Granulozyten signifikant besser auf den modifizierten Oberflächen anwachsen und die Proliferationsrate deutlich gesteigert ist.

Schlussfolgerung: Die Plasmamodifikation und plasmagstützte Beschichtung von Implantatmaterialien könnte eine zukunftsorienierte Technologie zur Verbesserung der Biokompatibilität von medizinischen Ersatzmaterialien darstellen.