Anreicherung und Aktivierung zellulärer Strukturen durch biokompatible Gradientenwerkstoffe

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Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsvorhabens zwischen dem Lehrstuhl für Glas und Keramik und dem Lehrstuhl für Pharmazeutische Technologie sollen Untersuchungen zur Entwicklung von biokompatiblen, gradierten Materialien aus Calciumphosphaten (Hydroxylapatit, Tricalciumphosphat), Kollagen und Verbundtrukturen durchgeführt sowie deren Auswirkungen auf die Erzeugung sekundärer biogener Gradientenstrukturen im Zellkultursystem erforscht werden. Erste Hydroxylapatitkeramiken mit gradiertem Porengefüge konnten bereits in den ersten beiden Projektjahren erfolgreich hergestellt werden. Diese Werkstoffe gilt es zum Einsatz in der Knochenregeneration hinsichtlich der Materialzusammensetzung (Hydroxylapatit, Tricalciumphosphat), der Prozeßtechnik (Lamination) und der mechanischen Eigenschaften (Festigkeitssteigerung) zu optimieren. Die Auswirkungen der Porenstruktur auf Differenzierung, Wachstum und Aktivität knochenbildender Zellen werden untersucht. Zusätzlich soll die makroporöse Oberfläche mit knochenmorphogenetischen Proteinen belegt werden, um das Einwachsen von Knochenzellen gezielt zu beschleunigen. Somit sollen grundlegende Kenntnisse über die Bedeutung und Vorteile biokompatibler Gradientenwerkstoffe am Beispiel der Knochenersatzmaterialien gewonnen werden.