Chemische und zellbiologische Steuerung der in vitro-Remodellierung von Hydroxylapatit

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Es sollen die grundlegenden chemischen und zellbiologischen Mechanismen der Bildung und des Umbaus von Hydroxylapatit (HAP) im Knochen untersucht werden. Dabei steht der Keimbildungs- und Wachstumsprozeß der Kristalle unter physiologischen Bedingungen im Vordergrund. Es soll der Einfluß von zwei Knochenmatrixproteinen - Osteocalcin und Osteopontin - auf den Kristallisationsprozeß von HAP und hierbei eine mögliche orientierungsabhängige Inhibierung des Wachstums aufgeklärt werden. Außerdem soll die Rolle dieser beiden Proteine bei der Aktivierung von Osteoblasten und Osteoclasten betrachtet werden. Neben HAP sollen als Modell für die Proteinwechselwirkung auch Brushit und Octacalciumphosphat studiert werden, während die Zellexperimente an HAP-Kollagen-Kompositen erfolgen sollen. Mit zellbiologischen Methoden (quantitave RT-PCR) sollen die Adhäsion, Proliferation und die Differenzierung von humanen Osteoblasten und Osteoclasten auf den Materialien untersucht werden. Mit diesen Untersuchungen soll ein Beitrag zur Simulation der Biomineralisation in einem "Zellreaktor" geleistet werden.