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Physikalisch und chemisch funktionalisierte Elektrodenoberfläche für auditorische Implantate
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Veröffentlicht: | 22. April 2008 |
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Postoperatives Gewebswachstum verschlechtert die elektrischen Übertragungseigenschaften der Implantate, das Stimulationssignal wird reduziert. Unser Ziel ist, mittels chemischer und physikalischer Funktionalisierung die Interaktion zwischen dem Implantat und dem Gewebe gezielt zu steuern. Bei der CI-Elektrode steht die Reduktion des posttraumatischen Bindegewebswachstum im Vordergrund, bei den neuronalen Implantaten ABI+AMI sind das gerichtete Zellwachstum und ein stabiler Kontakt zwischen neuronaler Zelle und Elektrodenoberfläche entscheidend.
Die Implantatelektroden bestehen aus Pt-Kontakten eingebettet in Silikon. Für die physikalische Funktionalisierung wurden mittels fs-Laser lineare Mikrostrukturen in das Elektrodenmaterial eingebracht, die als Leitstruktur für neuronale Zellen dienen sollten. Parallel dazu erfolgte die Untersuchung des Einflußes verschiedener Polymerbeschichtungen auf das Wachstum von Fibroblasten (NIH 3T3).
Neuronale Vorläuferzellen (PC-12) und primär isolierte Spiralganglienzellen zeigten in vitro auf dem linear mikrostrukturiertem Platin signifikant parallel zur Struktur ausgerichtetes Neuritenwachstum. Auf dem strukturierten Silikon war diese Ausrichtung nicht so deutlich. Mittels Polymerbeschichtungen, welche die chemischen und elektrostatischen Eigenschaften der Oberfläche modifizieren, konnte darüber hinaus das Wachstum von Fibroblasten reduziert werden.
Diese topografisch induzierte Ausrichtung der neuronalen Zellausläufer ermöglicht die Führung neuronaler Ausläufer entlang einer Leitstruktur auf der Elektrodenoberfläche und somit die Verbesserung des Nerven-Elektrodenkontaktes. Mit physikalischer und chemischer Funktionalisierung ist es damit möglich, die Zell-Implantat-Interaktion in vitro gezielt zu beeinflussen.
Gefördert durch die DFG, SFB 599: „Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen“, Teilprojekt D2.