Gefüge-Zellverhaltens-Beziehungen an einem dreiphasigen biodegradablen Silikat-Kollagen-Hydroxylapatit-Knochenersatzmaterial

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Ziel des Projektes ist es, grundlegende Erkenntnisse über Beziehungen zwischen dem Gefüge und dem Zellverhalten an einem dreiphasigen biodegradablen Silikat-Kollagen- Hydroxylapatit-Knochenersatzmaterial zu erarbeiten und ausgewählte Wechselwirkungen zu quantifizieren. In diesem Dreistoffsystem bildet die Silikatphase die Matrix. Variabel sind der HAP- und der Kollagenanteil. Insgesamt sollen drei Zusammensetzungen, sechs HAP-Modifikationen und zwei Oberflächentopographien einer näheren Betrachtung unterzogen werden. Als quantitative Gefügeparameter werden der Volumenanteil der Phasen und die Volumenverteilung gewählt. Diese werden mit den bekannten Methoden der quantitativen Materialografie ermittelt und die Messgrößen in Bezug zu charakteristischen Zelleigenschaften wie z.B. Adhäsion, Proliferation und Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen und Monozyten gesetzt. Da es sich bei dem gewählten Dreistoffsystem um mikro- bis nanoskalige Materialien handelt, werden zur Gefügedarstellung elektronen- und rasterkraftmikroskopische Verfahren herangezogen. Zur Zellcharakterisierung werden neben biochemischen Methoden die Fluoreszenz- und konfokale Laserscanningmikroskopie herangezogen.