Neue Implantatbeschichtungen

Funktionelle Oberflächen und Biokompatibilität:
Modifikation von Oberflächen und Analytik

Hintergründe

Die Reaktion des lokalen Gewebes auf ein Implantat im menschlichen Körper ist abhängig von den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Oberfläche dieses Implan-tats, respektive Biomaterials. Beeinflussen lässt sich diese Oberfläche und damit die Gewebereaktion auf ein Implantat mittels diverser Modifikationen,1-3 welche allerdings nicht optimal für den jeweiligen Einsatzzweck sind.4

Mittels Click-Chemie lassen sich Polymere optimal in heterogener Phase modifizieren, da diese Reaktionen unter moderaten Bedingungen in hohen Ausbeuten ablaufen und keine signifikanten Nebenprodukte bilden.5 Damit ist die Click-Chemie das Werkzeug der Wahl für die Modifikation von Polymeren mittels clickbarer Aminoglycosidbausteine.

Vorhaben

  • Entwicklung neuartiger Oberflächenbeschichtungen für Implantate mittels Click-Chemie
  • Verwendung reaktiver, vielseitig modifizierbarer und clickbarer Amino-zucker als Substrate (vgl. Abbildung 1)
  • Physikalisch-chemische Charakterisierung dieser neu-artigen Oberflächenbeschichtungen

Abbildung 1: Beispiele für clickbare Aminozuckerbausteine, wie sie zur Oberflächenmodifikation von Implantaten verwendet werden sollen. ( Dr. M. Schmidt, MCAT GmbH)

Meilensteine

  • Synthese einer Einzelkomponente auf Aminozucker-basis für die Oberflächenmodifizierung
  • Herstellung und physikalisch-chemische Charakterisier-ung von neuen, chemischen Oberflächenmodifika-tionen auf Basis der Einzelkomponenten

Für dieses Projekt besteht eine Kooperation mit der MCAT GmbH, welche hier über einschlägige Expertise verfügt.

Literatur

1.Flemming, R. G.; Murphy, C. J.; Abrams, G. A.; Goodman, S. L.; Nealey, P. F. Biomaterials 1999, 20, 573-88

2.Sternber, K.; Grabow, N.; Petersen, S.; Weitschies, W.; Harder, C.; Ince, H.; Kroemer, H. K.; Schmitz, K. P. Curr. Pharm. Biotechnol. 2006, 14, 76-90

3.Goddard, M.; Hotchkiss, J. H. Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 698-725

4.Lecommandoux, S; Garanger, E. C. R. Chim. 2016, 19, 143-147

5.Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B.. Angew. Chemie Int. Ed. 2001, 40 (11), 2004–2021.

Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. habil. Hans-Peter Deigner
Hochschule Furtwangen
Institute of Precision Medicine
Tel. 07720 307-4232
dei(at)hs-furtwangen.de