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Kovalente und adsorptive Beschichtung von Titanlegierungen mit der RGD-Bindungssequenz beeinflussen die Bioaktivität in vitro unterschiedlich
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Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Titan gilt aufgrund seiner biomechanischen Eigenschaften derzeit als goldener Standard in der zementfreien Endoprothetik. Ziel unserer Arbeit war die Verbesserung der Bioaktivität von Titan durch die kovalente/adsorptive Beschichtung mit der Bindungssequenz GRGDS.
TiAl6V4-Legierungen wurden zunächst mittels chemical vapor deposition-Verfahren mit Amino-Paracyclophan beschichtet, nach Aufbringen eines HDI-Spacers wurde die Aminosäuresequenz GRGDS kovalent/adsorptiv gebunden.
Die Bioaktivität der Proben wurde in der humanen Osteoblastenzellkultur (Explanttechnik, Hüftkopf, 2. Passage, 1 x 104 Zellen/cm², DMEM+10% FCS) überprüft. Nach 24 Stunden wurden Adhäsionsrate, Spreading, Vitalität und Proliferationsleistung (BrDU-Test) gemessen.
Adsorptive und kovalente Beschichtung führten zu einer Zunahme von Zellzahl (+40%) und Spreading als Zeichen einer vermehrten Bioaktivität. Signifikante Unterschiede zwischen adsorptiver und kovalenter Kopplung fanden sich hierbei nicht. Die Zellvitalität blieb unbeeinflußt. Während adsorptiv gebundenes RGD die Proliferationsrate um 40% steigerte, waren es bei der kovalenten Kopplung 100%. Dies könnte auf eine partielle Lösung des adsorptiv gebundenen GRGDS zurückzuführen sein.
Die Beschichtung von Titan mit RGD-Peptiden führt zu einer Steigerung der direkten Zellantwort in der humanen Osteoblastenzellkultur, wobei die kovalente Kopplung der adsorptiven Bindung hinsichtlich der Proliferationsrate überlegen ist. Es fanden sich keine Zeichen einer akuten Zytotoxizität. Langzeitversuche müssen die Beständigkeit der Beschichtung belegen.