Oberflächenmodifizierung von Titan zur Verbesserung der Grenzflächenverträglichkeit

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die CVD-Polymerisation von aminosubstituiertem [2,2]-Paracyclophan zur Polymerbeschichtung und gleichzeitigen Funktionalisierung von Titan-Oberflachen durchgefuhrt. Parallel erfolgte die Funktionalisierung mittels Silanisierung mit 3-Aminopropyl-triethoxysilan. Die generierten Aminogruppen wurden zur kovalenten Immobilisierung von bioaktiven Substanzen genutzt, um die Adhasion von Knochenzellen zu fordern und deren Wachstum zu stimulieren. Als bioaktive Substanzen wurden das Pentapepid GRGDS und der Wachstumsfaktor BMP-2 ausgewahlt. Die kovalente Bindung wurde mit dem Kopplungsreagenz Hexamethylendiisocyanat durchgefuhrt. Zur Charakterisierung der einzelnen Modifizierungsschritte wurden die Rontgenphotoelektronenspektroskopie, die Rasterkraftmikroskopie und die Kontaktwinkelmessung eingesetzt. Der Nachweis der kovalenten Bindung der bioaktiven Substanzen erfolgte mittels radioaktiver Markierung bzw. Surface-MALDI-ToF-MS. In vitro-Biokompatibilitatstests mit primaren, humanen Osteoblasten zeigten die Verbesserung der Zelladhasion und des Spreadings auf den bioaktiv ausgerusteten Titanoberflachen. Surface Modification of Titanium for Improvement of the Interfacial Biocompatibility We report the CVD-polymerisation of amino-functionalized [2,2]-paracyclophane for polymer coating and functionalization of titanium surfaces. Additionally, the functionalization was carried out by silanization with 3-aminopropyl-triethoxysilane. The generated amino-groups were used for covalent immobilization of bioactive substances to stimulate the adhesion and growth of osteoblasts. As bioactive substances the pentapeptide GRGDS and the growth factor BMP-2 were chosen. The covalent bonding was achieved by activation with hexamethylene diisocyanate. Each modification step was characterized by X-ray-photoelectron-spectroscopy (XPS), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The covalent bonding of the bioactive substances was proven by radiolabelling and surface-MALDI-ToF-MS. In vitro-biocompatibility tests with primary, human osteoblasts demonstrated the improved cell adhesion and spreading on the bioactive modified titanium surfaces.