Wechselwirkungen primärer Abriebprodukte mit großer Oberfläche mit dem Biosystem

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Das Versagen von Endoprothesen ist meist auf periprothetische Knochenresorption durch Abriebpartikel zurückzuführen. Diese Partikel entstehen zum einen in der Tribokontaktzone der Kunstgelenke, aber auch an der Grenzfläche zwischen dem Implantat und dem Knochenlager bzw. dem Knochenzement. Als Implantatwerkstoffe stehen grundsätzlich Kobalt- oder Titan-Legierungen zur Verfügung. Obwohl für Titanlegierungen eine bessere Biokompatibilität gezeigt werden konnte, mußten bei bestimmten zementierten Titan-Basis-Hüftstielen massive Frühlockerungen beobachtet werden. Auch bei zementfreien Titan-Endoprothesenstielen kann es zur reaktiven Osteolyse in Bereichen hoher Reibbeanspruchung zwischen Implantat und umgebendem Gewebe kommen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch einen geeigneten Modellversuch die Minimierung der schädlichen Wirkung von Partikeln aus dem Interface zwischen Titan-Implantaten und Knochenzement durch Oberflächen-Modifikationen zu evaluieren. Dabei muß beachtet werden, daß die Partikel durch mechanische und chemische Einflüsse an der Grenzfläche vom Ausgangswerkstoff differieren können. Die Aufnahme von Partikeln durch am Knochenauf/-abbau beteiligte Zellen soll untersucht und das Ausmaß der Freisetzung von gewebeschädigenden Proteasen, Wachstumsfaktoren und Zytokinen bestimmt werden.