Plasma verbindet

Auf Titanimplantaten, deren Oberfläche mit einer plasmachemischen Beschichtung optimiert wurde, können Knochenzellen besser wachsen.

Damit medizinische Implantate optimal in einen Knochen einwachsen, muss die Oberfläche möglichst gut und schnell mit Knochenzellen bewachsen. Diese schnelle Zelladhäsion ist ein kritischer Faktorfür die Verbesserung von künstlichen Hüft-, Knie- oder Zahnimplantaten. Titan hat sich hier wegen seiner natürlichen Oxidschicht seit Jahren bewährt und wird von Knochenzellen (Osteoblasten) gut angenommen.

Jetzt ist es Forschern des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP Greifswald) zusammen mit Partnern gelungen, die Titanoberfläche mit einer neuen plasmachemischen Beschichtung zu optimieren. Dazu wird auf das Implantat im Vakuum eine sehr dünne, kunststoffartige Schicht aufgebracht, die aus einfachen organischen Molekülen (Allylamin) erzeugt wird. Knochenzellen (Osteoblasten) wachsen auf dem beschichteten Titan wesentlich besser als auf purem Metall. „Durch unsere Beschichtung können sich Osteoblasten schneller auf dem Implantatmaterial ansiedeln. Wir haben es mit Ankergruppen versehen, an denen Zellsignalmoleküle sehr leicht adsorbiert werden“, meint INP-Projektleiter Andreas Ohl, dessen Team das Verfahren entwickelte. Damit kann auch die gezielte Gewebezüchtung (tissue engineering) auf Biomaterialien generell verbessert werden. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Biomaterials“ publiziert.

Der Erfolg des INP Greifswald beruht auf der interdisziplinären Zusammenarbeit mit den Universitäten Rostock und Greifswald, dem Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik in Heiligenstadt, dem GKSS-Forschungszentrum Geesthacht und der DOT Rostock, einem führenden Medizintechnik-Unternehmen in der regenerativen Medizin. Das von der DOT koordinierte Verbundprojekt hat 2004 den Forschungswettbewerb des Landes Mecklenburg-Vorpommern gewonnen und wird vom Land und der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren unterstützt.

Quelle: INP Greifswald

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  Birgit Finkea, Frank Luethenb, Karsten Schroedera, Petra D. Muellerb, Claudia Bergemannb, Marion Frantc, Andreas Ohlnext terma und Barbara J. Nebeb, The effect of positively charged plasma polymerization on initial osteoblastic focal adhesion on titanium surfaces, Biomaterials 28, 4521 (2007).
  http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2007.06.028
• Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. – INP Greifswald:
  http://www.inp-greifswald.de
• DOT Rostock:
  http://www.dot-coating.de
• Universität Rostock:
  http://www.uni-rostock.de
• Universität Greifswald:
  http://www.uni-greifswald.de
• Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik in Heiligenstadt:
  http://www.iba-heiligenstadt.de
• GKSS-Forschungszentrum Geesthacht:
  http://www.gkss.de