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13.08.2012

Anwachsverhalten auf Kunststoffoberflächen

Einfluss der Oberflächenstruktur und der Beschichtung mit Titandioxid auf das Anwachsverhalten menschlicher Fibroblasten. Höhere Absorptionsraten stehen für eine höhere Zellviabilität (© Kunststoffe)

Am Lehrstuhl für Medizintechnik der Technischen Universität München wurde an den Kunststoffen MABS, POM und PA 12 untersucht, wie sich das Anwachsverhalten humaner Gewebezellen durch Modifikation der Oberfläche beeinflussen lässt. Dazu wurden im Spritzgießverfahren Probekörper hergestellt, auf deren Oberfläche sich winzigen Zylinder befinden. Die Auswahl der Geometrie dieser Strukturen beruht auf bereits vorliegenden Erfahrungswerten zum Anwachsverhalten der Zellen. Der Durchmesser der Zylinder beträgt 100 µm, die Höhe liegt zwischen 50 µm und 200 µm.

Sowohl strukturierte als auch nicht strukturierte Probekörper wurden eine Behandlung mit Open-Air-Plasma unterzogen oder mit Titandioxid beschichtet. Um das Anwachsverhalten der Gewebezellen auf den verschiedenen Probekörpern zu bestimmen, wurden so genannte WST-1-Tests durchgeführt. Damit kann die Zellviabilität photometrisch erfasst werden.

Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die Beschichtung mit Titandioxid einen besonders positiven Einfluss auf das Anwachsverhalten hat. Die Plasmabehandlung verbessert die Biokompatibilität der Kunststoffoberflächen, jedoch nicht im gleichen Maße wie die Titandioxid-Beschichtung. Außerdem führten die Untersuchungen zu dem Ergebnis, dass die Strukturierung der Oberfläche das Anwachsverhalten in den ersten Stunden nach der Besiedlung unterstützt. Danach spielt sie für das Anwachsverhalten nur noch eine untergeordnete Rolle. Zu den besten Ergebnissen führte die Kombination aus Strukturen mit einer Höhe von 100 µm und einer Titandioxid-Beschichtung.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Technische Universität München
Lehrstuhl für Medizintechnik
Boltzmannstr. 15
DE 85748 Garching
Tel: +49 89 289-16700
Fax: +49 89/ 289-16702


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