Antibakterielle Funktionalisierung von Werkstoffoberflächen für orthopädische Implantate

骨科植入物材料表面的抗菌功能化

• 批准号: 40095995
• 负责人: Professor Dr. Ralf Busch
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Metallische Werkstoffe
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/40095995?language=en
• 关键词: Antibakterielle; Funktionalisierung; von; Werkstoffoberfl; chen

Bakterielle Infektionen nach der Implantation einer Endoprothese stellen ein bedeutendes klinisches Problem dar. Durch die Adhäsion von Bakterien, die sich auf der Biomaterialober-fläche anlagern und einen Biofilm bilden, wird die Wundheilung und das Einwachsen des Implantats stark beeinträchtigt. Da die bisherigen Versuche, direkt auf der Oberfläche der Implantate Medikamente mit retardierter Freisetzung anzukoppeln, wenig erfolgreich waren, stellt die Beladung von Oberflächen mit nachhaltiger Wirkstofffreisetzung eine interdiszipli-näre Herausforderung für Forschung und Entwicklung dar. Grundlegende Verbesserungen auf diesem Gebiet sollen im vorgelegten deutsch/französischen Gemeinschaftsprojekt mit definierten Oberflächen und Wirkstoffankopplungen gefunden werden. Die Gruppe aus Saarbrücken erarbeitet mikro- und nanostruktierte Oberflächenmodifikationen, die hiernach von der Gruppe aus Lille mit Wirkstoffen funktionalisiert werden. Für die Oberflächenmodifi-kationen sind Ätzverfahren sowie Sol-Gel-Modifikationen auf der Basis von TiO2, Nb2O5, auf Titan, Ti-Nb-Legierungen und Stahl 316L als Referenz vorgesehen. Die Oberflächenschich-ten werden bezüglich Haftfestigkeit, Struktur und effektiver Oberfläche sowie biologischer Verträglichkeit charakterisiert. Im Rahmen der geplanten Untersuchungen soll zudem geklärt werden, ob eine Verminderung der Bakterienadhäsion und –vermehrung bereits durch eine Strukturierung des metallischen Grundwerkstoffs erreicht werden kann. Die Anbindung der Wirkstoffe erfolgt direkt oder in Nanopartikeln eingeschlossen, durch Adsorption über elek-trostatische und/oder kapillare Kräfte sowie durch kovalente Bindung über Spacer. Zur Wirk-stoffbindung - direkt oder auf Nanopartikeln - sind mit Priorität Semicarbizide vorgesehen, deren Bindungsfähigkeit an die gezielt strukturierten oxidischen Oberflächen ausgenutzt wird. Ein weiteres Anbinden von „Käfigmolekülen“ wie Cyclodextrine an die funktionalisierten Oberflächen und /oder Nanopartikel erlauben den Vorteil eines zusätzlichen Drug Delivery Systems. Als Wirkstoffe dienen an erster Stelle Antibiotika; Antithrombogenika, Proliferati-onshemmer oder Adhäsionsmoleküle usw. sind später in das System einzubringen. Die Technologien lassen sich auf andere Implantate mit anderen Anforderungen übertragen.

内假体植入后的细菌感染是一个严重的临床问题。随着Bakterien的粘附，这种粘附在生物材料表面和生物膜上，将使植入物的伤口和伤口变得非常明显。Da die bisherigen Versuche，direkt auf der Oberfläche der Implantate Medikamente mit retardierter Freisetzung anzukoppeln，wenig erfolgreich waren，stelt die Beladung von Oberflächen mit nachhaltiger Wirkstofffreisetzung eine interdiszipli-näre Herausforderung für Forschung und Entwicklung dar.在德国/法国的共同体项目中，基本的共同体问题是由明确的上翼和翼板韦尔登解决的。来自萨尔布吕肯的集团进行了微型和纳米结构的Oberflächenmodifikationen，来自里尔的集团的高层使用了功能性韦尔登。溶胶-凝胶法改性是以TiO 2、Nb 2 O 5、Titan、Ti-Nb-Legierungen和斯塔尔316 L为基础进行的。Oberflächenschich-ten韦尔登具有Haftfestigkeit、Struktur和Effektiver Oberfläche sowie biologischer Verträglichkeit charakterisiert。In Rahmen der geplanten Untersuchungen soll zudem geklärten韦尔登，ob eine Verminderung der Bakterienadhäsion und -vermehrung bereits durch eine Strukturierung des metallischen Grundwerkstoffs erreicht韦尔登。通过静电吸附和/或通过间隔物的共价结合，可以直接或通过纳米颗粒结合纤维。在纳米颗粒上直接或间接结合金属纤维--由于优先考虑表面活性剂，因此结合强度和氧化物的几何结构也会增加。Ein weiteres Anbinden von“Käfigmolekülen”wie Cyclodextrine an die funktionalisierten Oberflächen und /oder Nanopartikel erlauben den Vorteil eines zusätzlichen Drug Delivery Systems. Als Wirkstoffe dienen an erster Stelle Antibiotika; Antithrombogenika，plasti-onshemmer oder Adhäsionsmoleküle usw.在这个系统中是很重要的。该技术使植入物与植入物之间的距离增大。