Implantate

Bioabbaubare Polymer-Beschichtung

Im mikroskopischen Fluoreszenzbild lassen sich die Strukturen aus Molekülen erkennen, die zu Testzwecken auf die bioabbaubare Beschichtung gedruckt wurden (Bild: KIT)
Anzeige
Beschichtungen von Implantaten verblieben bisher im Körper. Eine neue Polymerbeschichtung für Implantate wie chirurgische Nahtmaterialien baut sich nun im Körper gemeinsam mit ihrem Träger ab.

Medizinische Implantate tragen oft Oberflächensubstrate, die Wirkstoffe abgeben oder auf denen Biomoleküle sowie Zellen besser haften können. Allerdings gab es keine abbaubaren Gasphasenbeschichtungen für abbaubare Implantate – bis jetzt: „Unsere neuen abbaubaren Polymerfilme könnten breite Anwendung für die Funktionalisierung und Beschichtung von Oberflächen finden, in den Biowissenschaften über die Medizin bis hin zur Lebensmittelverpackung“, so Prof. Joerg Lahann, Co-Direktor des Instituts für Funktionelle Grenzflächen am Karlsruher Institut für Technologie. Gemeinsam in einem internationalen Team stellte er Polymerfilme her, die mit funktionellen Seitengruppen als „Verankerungspunkte“ für Moleküle ausgestattet waren, an die sie Fluoreszenzfarbstoffe und Biomoleküle andocken ließen.

Die Forscher stellen jetzt erstmalig eine CVD-Methode vor, die zu abbaubaren Polymeren führt. Die Polymerisation durch chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition, CVD) ist eine einfache und verbreitete Methode zur Modifizierung von Oberflächen, mit der sich auch komplexe und verwinkelte Trägersubstrate sehr gleichmäßig mit Polymeren beschichten lassen. Allerdings ließen sich per CVD bisher keine abbaubaren Beschichtungen realisieren.
Bindung lässt sich durch Wasser spalten
Jetzt schließt sich diese Lücke, denn die Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie, von der University of Michigan, USA, und der Northwestern Polytechnical University, China, haben erstmalig ein CVD-Polymer mit abbaubarem Rückgrat synthetisiert. Dies gelang dem Forscherteam durch Co-Polymerisation zweier spezieller Monomertypen: Die bisher für dieses Verfahren eingesetzten Paracyclophane wurden mit zyklischen Keten-Acetalen kombiniert. Während die klassischen Polymere auf Basis der Paracyclophane ausschließlich über Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen verknüpft sind, lagert sich das Keten-Acetal während der Polymerisation so um, dass Ester-Bindungen (also Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen) innerhalb des Polymerrückgrates entstehen. Und Ester-Bindungen lassen sich in wässriger Umgebung spalten.
„Wie schnell der Abbau erfolgt, hängt vom Mengenverhältnis der beiden Monomer-Arten sowie von den Seitengruppen der Monomere ab“, erläutert Lahann. „Polare Seitengruppen machen den Polymerfilm weniger wasserabweisend und beschleunigen den Abbau, da leichter Wasser eindringen kann. Die Abbaugeschwindigkeit kann so der entsprechenden Anwendung angepasst werden.“ An Zellkulturen wiesen die Forscher bereits nach, dass weder das Polymer noch dessen Abbauprodukte toxisch sind.
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201609307
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Titelthema: Mobilfunkstandard 5G

 

Was ein 5G-Netz in Krankenhaus und Produktion leisten könnte

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

medicine&technology

Die englische Ausgabe finden Sie hier als PDF.

Sie erscheint 2 Mal im Jahr mit europaweiter Verbreitung.

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Aktuelles Webinar

Multiphysik-Simulation

Medizintechnik: Multiphysik-Simulation

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Kalender

Termine für die Medizintechnik-Branche

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de