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Einleitung: Eine Strukturierung der Oberflächen von Implantaten zur elektrischen Stimulation durch Ultrakurzpulslaserstrahlung kann nicht nur das Zellwachstum beeinflussen, sondern durch Vergrößerung der Kontaktoberfläche eine Reduktion der Impedanzen erzielen. Dies ist insbesondere in der Cochlea-Implantat-Technologie ein wesentlicher Aspekt zur Verbesserung der Effizienz. Ziel dieser Studie war es deshalb, anhand von Platinoberflächen die Auswirkungen einer Mikro- bzw. Nanostrukturierung auf die elektrischen Eigenschaften und die Biokompatibilität gegenüber neuronalen Zellen zu untersuchen.

Methoden: Platinproben (Länge: 4 mm; Breite: 4 mm; Dicke: 0,5 mm) wurden zunächst glatt poliert, um Oberflächenrauhigkeiten, die durch den Herstellungs- und Schneideprozess entstanden sind, auszugleichen. Anschließend wurden die Proben mittels Femtosekundenlaser (Femtopower Compact Pro) strukturiert. Es wurden Mikrostrukturen (Spikes) und Nanostrukturen (Nanorauigkeit) produziert. Unstrukturierte polierte Platinproben dienten als Kontrolle. Biokompatibilitätstestungen erfolgten an Spiralganglienzellen neonataler Ratten.

Ergebnisse: Sowohl mikro- als auch nanostrukturierte Proben zeigten eine Reduktion der Impedanzen in vitro im Vergleich zu unstrukturierten Proben. Adhäsion und Wachstum der Zellen auf unstrukturierten und mikrostrukturierten Proben waren vergleichbar mit dem der Positivkontrolle (Plattenboden mit serumhaltigem Medium). Das Wachstum und Überleben der Spiralganglienneurone auf nanostrukturiertem Platin hingegen war deutlich beeinträchtigt.

Schlussfolgerung: Sowohl Nano- und Mikrostrukturierung des Platins reduziert das Fibroblastenwachstum. Mittels Mikrostrukturierung kann die Kontaktoberfläche zudem attraktiv für Neuronen gestaltet werden.

Unterstützt durch: DFG, SFB 599, Teilprojekt D2

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.