Bereits nach einer Minute adhärierten erste mesenchymale Stammzellen (engl. Mesenchymal Stem Cells, MSC, aus Knochenmarkaspiraten) auf den beschichteten Oberflächen (Abb. 2). An unbeschichtetem Ti6Al4V konnten zu diesem frühen Zeitpunkt keine adhärenten Zellen nachgewiesen werden. Nach 30 Minuten war die Zellzahl auf den Oberflächen ähnlich, wobei auf vernetztem Albumin häufig eine deutlich stärkere Ausspreitung der Zellen und damit eine höhere Oberflächenbelegung beobachtet wurde. Der Effekt war robust und wurde sowohl auf Ti6Al4V-Blechen mit unterschiedlichen Rauigkeiten nachgewiesen als auch auf Substraten, die mittels Laserschmelzen unter Verwendung von Pulvern unterschiedlicher Qualitäten erzeugt wurden. Die vernetzte Albuminschicht konnte mit gängigen Sterilisationsmethoden (Gamma-Strahlung, Elektronenstrahl) ohne Funktionsverlust sterilisiert werden.
Nach der Implantation von Prothesen in Knochengewebe können schwere Infektionen auftreten. Sie werden durch Bakterien verursacht, die bereits im Verlauf der Operation an die Implantatoberfläche gelangen. Die Funktionalisierung der Oberfläche von Ti6Al4V-Legierungen mit vernetztem Albumin kann den vielzitierten »Wettlauf an die Oberfläche« – den Wettbewerb von Mikroorganismen und Gewebezellen um die Besiedelung von Oberflächen – substanziell zugunsten von MSC verschieben. Gerne bringen wir die entwickelten Beschichtungen in weiterführende Studien für Medizintechnikunternehmen ein.
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
