Micro-scale geometrically and metallurgically adapted surface structures of implants for the defined stimulation of the osteogenic differentiation

微尺度几何和冶金适应的植入物表面结构,用于明确刺激成骨分化

基本信息

项目摘要

Metal implants for orthopedic applications have been in use for a long time. Improvements of the osseointegration behavior by surface-changing processes, such as sand blasting or etching, were so far only obtained in empirical studies. It is not yet completely understood which surface chemistry and structure can support the initial cell-implant response. This interdisciplinary research project has the aim to systematically investigate the specific mechanisms of the cellular response to (metallurgically changed) surfaces which were subjected to defined microstructures by the electron beam and alloyed up/leached with filler material. Particularly interesting is the alloying up of pure titanium on Ti6Al4V-substrates in a locally selective manner. In doing so, the response of bone-forming cells on the microstructures shall be investigated in vitro qualitatively and quantitatively and the correlation of the type of microstructuring and alloy shall be analyzed. Further, it shall be investigated how the known structuring process 'SurfiSculpt' - expanded by the simultaneous changeability of the chemical composition of the surface - can be transferred to the micro-scale dimension. Particularly the local alloy composition of the microstructured surface is investigated so that the differentiation behavior of human mesenchymal stem cells to bone-forming cells can be controlled. Research results will be additional knowledge about the cellular response on metal surfaces and the determination of the positive effect of geometrical and metallurgical surface modifications on implants.
用于骨科应用的金属植入物已经使用了很长时间了。到目前为止,仅在经验研究中才能获得通过改变表面的过程(例如砂爆或蚀刻)来改善骨整合行为。尚不完全了解哪种表面化学和结构可以支持初始的细胞植入剂反应。该跨学科研究项目的目的是系统地研究细胞反应(冶金变化)表面的特定机制,该表面受电子束对定义的微结构进行,并与填充物材料合金/浸出。特别有趣的是,以当地选择性的方式将纯钛合成在Ti6al4v-substrates上。这样,应在定性和定量上进行体外研究骨形成细胞对微结构的反应,并应分析微结构和合金的类型的相关性。此外,应研究已知的结构过程如何通过表面化学成分的同时可变性扩展的已知结构过程可以转移到微尺度维度。特别是研究了微观结构表面的局部合金组成,因此可以控制人间充质干细胞对骨形成细胞的分化行为。研究结果将是有关金属表面上细胞反应的其他知识,并确定几何和冶金表面修饰对植入物的积极作用。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Horst Fischer其他文献

Professor Dr.-Ing. Horst Fischer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Horst Fischer', 18)}}的其他基金

Organo-chemical modification of titanium alloy and zirconia surfaces to achieve tight gingival adhesion (GingiSeal)
钛合金和氧化锆表面的有机化学改性以实现紧密的牙龈粘附(GingiSeal)
  • 批准号:
    418670251
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Influence of nanopatterend titanium surfaces on the osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in combination with chemical and biological surface modifications (NanoTune)
纳米图案钛表面结合化学和生物表面修饰对人间充质干细胞成骨分化的影响(NanoTune)
  • 批准号:
    361028671
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Biofabrication of a prevascularized functional trachea substitute
预血管化功能性气管替代物的生物制造
  • 批准号:
    256933203
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Biomineralizing three-dimensional bioprinted hydrogels for bone tissue replacement using dedicated peptides in high local concentrations presented on biotechnologically modified plant virus nanoparticles (PlantVirusBone)
使用生物技术修饰的植物病毒纳米粒子(PlantVirusBone)上呈现的高局部浓度的专用肽,生物矿化三维生物打印水凝胶,用于骨组织替代
  • 批准号:
    403762164
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Bicontinuous aqueous two-phase systems based on GelMA and dextran for tailored porous hydrogels in 3D Tissue Engineering
基于 GelMA 和葡聚糖的双连续水性两相系统,用于 3D 组织工程中定制的多孔水凝胶
  • 批准号:
    516822371
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Multiscale and cell-preserving 3D bioprinting of human cells by nozzle-free acoustic droplet ejection (AcousticBioprinting)
通过无喷嘴声学液滴喷射对人体细胞进行多尺度和细胞保存 3D 生物打印 (AcousticBioprinting)
  • 批准号:
    423054768
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于信息几何的超大规模MIMO传输理论方法研究
  • 批准号:
    62371125
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
弦论唯象学与大规模卡拉比-丘几何的计算
  • 批准号:
    12375065
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
双曲最优传输的几何计算及其在大规模三维场景数据优化中的应用
  • 批准号:
    62272354
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    56.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
双曲最优传输的几何计算及其在大规模三维场景数据优化中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于点云-影像的大规模复杂岩体结构面几何特征高效提取方法
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Renewal application: How do ecological trade-offs drive ectomycorrhizal fungal community assembly? Fine- scale processes with large-scale implications
更新应用:生态权衡如何驱动外生菌根真菌群落组装?
  • 批准号:
    MR/Y011503/1
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Traversing the Gray Zone with Scale-aware Turbulence Closures
通过尺度感知的湍流闭合穿越灰色区域
  • 批准号:
    2337399
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NCS-FR: Individual variability in auditory learning characterized using multi-scale and multi-modal physiology and neuromodulation
合作研究:NCS-FR:利用多尺度、多模式生理学和神经调节表征听觉学习的个体差异
  • 批准号:
    2409652
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: RUI: Continental-Scale Study of Jura-Cretaceous Basins and Melanges along the Backbone of the North American Cordillera-A Test of Mesozoic Subduction Models
合作研究:RUI:北美科迪勒拉山脊沿线汝拉-白垩纪盆地和混杂岩的大陆尺度研究——中生代俯冲模型的检验
  • 批准号:
    2346565
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: OAC: A Compressor-Assisted Collective Communication Framework for GPU-Based Large-Scale Deep Learning
CRII:OAC:基于 GPU 的大规模深度学习的压缩器辅助集体通信框架
  • 批准号:
    2348465
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了