Spektroskopische Charakterisierung von Titanoxid-Grenzflächen in Wechselwirkung mt Biomolekülen

植入物韦尔登的反应主要是通过生物系统的分子结构和生物材料的功能特性来实现的。Es soll versucht韦尔登，den Einfluss der Implantat-Oberfläche auf die Adhäsion der Biomoleküle im mikroskopischen Detail mittels spektroskopischer Grenzflächenanalytik zu charakterisieren.大足韦尔登首先对所有的氧化物材料进行了化学和电子改性，特别是对Titan和Titanbasislegierungen的改性，Thull教授和Eisenbarth hergestellt博士的Schwerpunktpartnner和他的同事使用了韦尔登的方法，使其具有化学和电子特征，并使用了一个“理想的”epitaktischen Titan-Oxidoberfläche模型系统。第二种方法是将生物分子与氧化钛-Oberflächen结合，然后将其与小的“reaktiven”Bausteinen结合，然后将氨基与Bedeutung结合，并将其作为韦尔登的研究对象。通过对植入物局部结构和上表面形貌的分析，以及对结合和氨基结构的影响、结构分析、形貌分析和局部费尔德的分析，我们可以对所有的样品进行分析。在第二阶段的项目中，将采用紫外光和伦琴光电子能谱（UPS/XPS）、Augerspektroskopie（mit Röntgen-Anregung）和伦琴吸收（NEXAFS）等电子能谱表征氧化物的flächen特性和其在真空中的氨基选择性。Ausgewählte Proben sollen außerdem mit hoch-ortsauflösenden Elektronenspektroskopien untersucht韦尔登，um laterale Heterogenitäten der verbedenen Modellimplantat-Oberflächen zu ermitteln.通过热脱附法对分子-基质结合韦尔登进行研究。在第二阶段的项目sollen möglichst也spektroskopische Experimente an Titanooxidoberflächen in einer（physiologischen）Flüssigkeitsumgebung durchgeführt韦尔登，wobei die derzeit in der Entwicklung befindlichen Nasszellen and zwei hochaufgelöste Röntgen-Spektroskopien im weichen Röntgenbereich eingesetzt韦尔登sollen.

Die Reaktionen des Organismus auf Implantate werden vor allem durch die Eigenschaften der unmittelbaren Grenzschicht zwischen der Werkstoffoberfläche und den molekularen Strukturen des Biosystems in Anwesenheit eines physiologischen Elektrolyten bestimmt. Es soll versucht werden, den Einfluss der Implantat-Oberfläche auf die Adhäsion der Biomoleküle im mikroskopischen Detail mittels spektroskopischer Grenzflächenanalytik zu charakterisieren. Dazu werden erstens unterschiedlich grenzflächenmodifizierte, vor allem oxidierte Werkstoffe, speziell Titan und Titanbasislegierungen, die von den Schwerpunktpartnern Prof. Thull und Dr. Eisenbarth hergestellt und mit anderen Methoden untersucht werden, hinsichtlich ihrer chemischen und elektronischen Eigenschaften im Detail charakterisiert und mit einer "idealen" epitaktischen Titan-Oxidoberfläche als Modellsystem verglichen. Zweitens wird die Wechselwirkung von Biomolekülen mit verschiedenen ausgewählten Titanoxid-Oberflächen untersucht, wobei vor allem die Wechselwirkung mit den kleinsten "reaktiven" Bausteinen, den Aminosäuren von Bedeutung ist und deshalb an ausgewählten Beispielen studiert werden soll. Bei der Auswahl und beim Vergleich verschiedener Proben und bei der jeweiligen Analyse wird vor allem darauf geachtet, unter welchen Präparationsbedingungen Veränderungen in der lokalen Stöchiometrie und der Oberflächentopographie der Implantate auftreten und welche Einflüsse Defekte, Stöchiometrie-Unterschiede, Topographie und lokale Felder auf das Bindungsverhalten und die Konformation der Aminosäuren haben. In der ersten zweijährigen Phase des Projekts wird die Charakterisierung der Oxidoberflächen und ihrer Wechselwirkung mit Aminosäuren im Vakuum mit etablierten Elektronenspektroskopien wie UV- und Röntgen-Photoemission (UPS/XPS), Augerspektroskopie (mit Röntgen-Anregung) und Röntgenabsorption (NEXAFS) vorgenommen. Ausgewählte Proben sollen außerdem mit hoch-ortsauflösenden Elektronenspektroskopien untersucht werden, um laterale Heterogenitäten der verschiedenen Modellimplantat-Oberflächen zu ermitteln. Die Untersuchungen zur Molekül-Substrat-Anbindung werden durch Thermodesorptionsuntersuchungen zur Ermittlung der Bindungsenthalpie ergänzt. In einer zweiten Phase des Projekts sollen möglichst auch spektroskopische Experimente an Titanoxidoberflächen in einer (physiologischen) Flüssigkeitsumgebung durchgeführt werden, wobei die derzeit in der Entwicklung befindlichen Nasszellen und zwei hochaufgelöste Röntgen-Spektroskopien im weichen Röntgenbereich eingesetzt werden sollen.