dgkh000100 Short Version Biomaterialien in Kontakt mit Geweben und Blut Behrend Behrend Detlef D

University of Rostock, Institute of Biomedical Engineering, Centre of Excellence for Biomaterials, Friedrich-Barnewitz-Str. 4, 18119 Rostock-Warnemünde, GermanyUniversity of Rostock, Institute of Biomedical Engineering, Centre of Excellence for Biomaterials, Rostock-Warnemünde, Germany

detlef.behrend@uni-rostock.de author Sternberg Sternberg Katrin K

University of Rostock, Institute of Biomedical Engineering, Centre of Excellence for Biomaterials, Rostock-Warnemünde, Germany

author Schmitz Schmitz Klaus-Peter KP

University of Rostock, Institute of Biomedical Engineering, Centre of Excellence for Biomaterials, Rostock-Warnemünde, Germany

author German Medical Science GMS Publishing House

Düsseldorf

610 implants biocompatibility surface coating structure compatibility Implantate Biokompatibilität Oberflächenbeschichtung Strukturkompatibilität 20080311 engl 1863-5245 3 1 GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär GMS Krankenhaushyg Interdiszip Plasma Medicine - its perspective for wound therapy 02 Short version The permanently growing demand for smart and effective implants comes from surgeons and on the other hand from the patients. Therefore, the interest is focused on the development of biofunctionalized materials for surgical applications. For this implants it is necessary to have an excellent biocompatibility and a biocompatibility without any toxic degradation products. The biocompatibility is a fundamental issue, which will largely determine the performance of the implanted device. Each artificial material – perhaps with the exception of pyrolytic carbon – has no immediate ideal histocompatibility. It is just a foreign body! But we can improve the foreign body reaction with a surface coating of the supporting matrix with proteins. Water-soluble proteins such as albumin, collagen or fibronectin favour are qualified for this purpose. Adhesion of cells on a supporting substrate is essential for the cell function. The exchange mechanisms of nutriments and the specific metabolic receptors are different distributed on the cell surface. Therefore a three dimensional arrangement is necessary for full use of the whole cell efficiency. In principle foam structures from ceramics or open cell foam composites are conceivable. In addition bioresorbable materials, e.g. for sutures and temporary osteosynthesis devices needs essential mechanical properties, depending on the application and implantation duration. Another demand is the structure compatibility of an artificial device. Kurzfassung Ein ständig steigender Bedarf an hochspeziellen und effektiven Implantaten geht sowohl von Ärzten als auch von Patienten aus. Dementsprechend konzentriert sich das Interesse auf die Entwicklung biofunktionalisierter Materialien für chirurgische Anwendungen. Diese Implantate müssen eine exzellente Biokompatibilität ohne die Freisetzung toxischer Abbauprodukte aufweisen. Die Biokompatibilität ist daher eine grundlegende Anforderung, die die Funktionalität des Implantats in hohem Maße bestimmt. Jedes künstliche Material – vielleicht mit Ausnahme des pyrolytischen Kohlenstoffs – hat keine von vornherein ideale Gewebeverträglichkeit. Es handelt sich immer um einen Fremdkörper! Jedoch kann die Fremdkörperreaktion durch Oberflächenbeschichtung der verwendeten Matrix mit Proteinen verbessert werden. Wasserlösliche Eiweiße wie Albumin, Kollagen oder Fibronectin sind für diesen Zweck besonders geeignet. Die Adhäsion von Zellen auf dem Implantat ist für die Funktion der Zellen entscheidend. Die Austauschmechanismen von Nährstoffen und spezifische metabolische Rezeptoren sind unterschiedlich auf der Zelloberfläche verteilt. Daher ist für die vollständige Nutzung der zellulären Leistungsfähigkeit eine dreidimensionale Anordnung erforderlich. Im Prinzip sind hierfür schaumartige Strukturen aus Keramik oder offene schaumartige Zellstrukturen auf der Basis von Verbundmaterialien vorstellbar. Darüber hinaus müssen bioresorbierbare Materialien, z.B. für Nahtmaterialien oder für nur zeitweise erforderliche Implantate zur Unterstützung der Osteosynthese, in Abhängigkeit von der Anwendung und der Implantationsdauer definierte mechanische Eigenschaften besitzen. Eine weitere Notwendigkeit ist die Strukturkompatibilität von Implantaten. 0 0 0 0