gms | German Medical Science

Einführung: Während eine Vielzahl von Werkstoffen für die prothetische Versorgung der Ossikelkette des Mittelohrs evaluiert wurde, haben Titan und dessen Legierungen hervorragende Eigenschaften bezüglich der Biokompatibilität und Schallübertragung gezeigt. Dagegen sind diejenigen Faktoren, die die Langzeitstabilität durch Knorpelabbau oder Narbenbildung beeinflussen, weiterhin Gegenstand der Diskussion. Die vorgestellte Arbeit untersucht den Einfluss verschiedener Mikrostrukturen von Titanoberflächen auf das Verhalten angrenzenden Knorpelgewebes.

Material und Methoden: Titanscheiben von 5 mm Durchmesser und 0,25 mm Dicke wurden mit Hilfe eines femtosekunden-gepulsten Ti:Saphir-Lasers bei 970 nm Wellenlänge bearbeitet. Die eingebrachten Mikrostrukturen besitzen ein parabolisches Profil mit jeweils 5 µm bzw. 10 µm Tiefe (parallele Rillen) und 5 µm Tiefe (kreuzende Rillen). Der Abstand zweier Bahnen von Tiefenmaximum zu Tiefenmaximum beträgt jeweils die doppelte Rillentiefe.

Ergebnisse: Linien unter 5 µm Breite sind technisch herstellbar, aber wegen der Grundrauhigkeit des Materials mit +/- 2µm nicht sinnvoll zu untersuchen. Der Laserabtrag zeigt wegen der photoablativen Eigenschaften des Lasers wenig Debris und konstante Liniengeometrien über die gesamte behandelte Fläche. Die entstandenen Oberflächen wurden auf die Entstehung toxischer Produkte auf humane Chondrozyten und Fibrozyten untersucht.

Diskussion: Die Ergebnisse zeigen, dass Mikrostrukturen auf Titanoberflächen, welche für die Implantation vorgesehen sind, mit reproduzierbar konstanten Formen hergestellt werden können. Die weiteren Untersuchungen betrachten diejenigen strukturellen Eigenschaften, die das Wachstum von Chondrozyten gegenüber Fibrozyten auf der Titanoberfläche begünstigen.

Unterstützt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB-Transregio 37, Teilprojekt B3; Fa. Heinz Kurz, Dußlingen