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Fragestellung: Kurzzeitimplantate werden häufig verwendet, um eine vorübergehende Stützfunktion des Knochenapparats zu erreichen. Bei diesen Implantaten ist es wünschenswert, dass sie sich nicht mit dem umliegenden Gewebe und dem Knochen selbst verbinden, um chirurgische Komplikationen und Rupturen bei der Entfernung zu vermeiden. Eine antiadhäsive Beschichtung könnte die mit der Metallentfernung verbundenen Komplikationen verringern. Ein weiteres Problem bei Osteosynthesen sind Infektionen. Ziel dieses Projektes war daher die Entwicklung einer Beschichtung mit antiadhäsiven und antibakteriellen Eigenschaften, um Komplikationen bei der Metallentfernung zu verringern und das Infektionsrisiko zu senken.

Eine gute Option dafür bilden makromolekulare Hydrogele bestehend aus modular kombinierbaren Monomeren, die biokompatible, antiadhäsive und antibakterielle Polymernetzwerke ergeben, die an verschiedene (Implantat-)Oberflächen gebunden werden können.

Methodik: Wir haben ein Zweikomponenten-Hydrogel entwickelt, das auf einem Haftpolymer und einem vernetzbaren Präpolymer als Vernetzer basiert. Als ersten Schritt wurden Zytotoxizitätstests (DIN ISO 10993-5) durchgeführt. Anschließend wurden primäre Fibroblasten und Tenozyten auf den mit Polymer beschichteten Zellkulturplatten und Titanscheiben ausgesät und mikroskopisch analysiert. Zum Testen der antibakteriellen Eigenschaften wurde das Bakterium Staph. Aureus genutzt, da es hauptsächlich für Infektionen im Bereich der Knochenosteosynthese verantwortlich ist.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Zytotoxizitättests bestätigten die Biokompatibilität der Polymere. Anschließend wurden primäre Fibroblasten oder Tenozytenauf beschichteten Zellkulturplatten und Titanscheiben ausgesät. Abbildung 1 [Abb. 1] zeigt, dass die Zellen ausschließlich auf dem unbeschichteten Teil der Zellkulturplatte wachsen. Auch auf der mit Polymer beschichteten Titanoberfläche kam es zu keiner Zelladhäsion. Nicht-adhärente Zellen waren vital, da sie nach der Übertragung auf eine unbeschichtete Titanplatte anhafteten und sich vermehrten. Die mikroniellen tets zeigten eine klare antibakterielle Wirkung der Beschichtung, da auf der Probe, die auf einer mit einem antibakteriellen Polymer beschichteten Platte bebrütet wurde, keine CFU (colony forming units) nachgewiesen wurden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Beschichtungen die Adhäsion von Fibroblasten und Tenozyten erfolgreich verhinderten, ohne eine zytotoxische Wirkung auf sie zu haben. Zudem konnten sie auch das Wachstum von S. aureus hemmen.