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Einleitung: Verschiedene medizinische Fachbereiche die Handchirurgie oder die Orthopädie verwenden Implantate aus Nitinol (NiTi). Die schnelle und stabile Integration dieser Implantate ist überaus wichtig. Dieser Vorgang soll durch eine Erhöhung der Rauhigkeit der Implantatoberfläche optimiert werden. Dazu werden Nitinol-Nanopartikel auf die Implantatoberfläche aufgebracht.

In Vorarbeiten zeigten die Nanopartikel keine toxischen Effekte auf adSCs. In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der Beschichtung hinsichtlich Wachstum, Proliferation, Vitalität und Zelladhäsion untersucht.

Material und Methoden: NiTi-Nanopartikel (Durchmesser ca. 60 nm) wurden mittels Laserstrahlablation von NiTi erzeugt. Glas- und NiTi-Oberflächen wurden mittels Auftropfen bzw. elektrophoretischer Abscheidung beschichtet. Die Konzentration der Nanopartikel auf der Oberfläche lag zwischen 100 und 10 µg/cm². Die Oberflächen wurden mit adipose derived stem cells (adSCs) besiedelt. Für die Analysen wurden die Stammzellen zwischen 24 h und 6 Wochen auf den Oberflächen kultiviert. Anschließend erfolgten immuncytochemische Färbungen und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen.

Ergebnisse: AdMSCs zeigen auf NiTi-Nanopartikelbeschichteten Oberflächen Vitalität, Wachstum und Proliferation. Schon nach kurzer Kultivierung (48h) ist ein beginnendes dreidimensionales Wachstum zu erkennen, welches auf unbeschichteten Oberflächen fehlt. Die immuncytochemischen Untersuchungen zeigen ein normales Erscheinungsbild des Actincytoskeletts. Die Anhaftung an den Untergrund erfolgt unter anderem über die Integrine α5 und β1. Das Proliferationsverhalten ist auf beschichteten und unbeschichteten Oberflächen vergleichbar. Erste Untersuchungen zeigen, dass die im Langzeitversuch induzierte osteogene Differenzierung normal verläuft. Im weiteren Verlauf soll die Zelladhäsion auf unbeschichteten und beschichteten Oberflächen weitergehend untersucht werden.

Schlussfolgerung: Die Oberflächenbeschichtung mit NiTi-Nanopartikeln bietet eine interessante Option zur Optimierung von NiTi-Implantaten, welche eingehender untersucht werden sollte.