Welche Oberflächen werden von Zellen bevorzugt?

Ob Implantate, Hüftprothesen, Stents (Gefäßstützen) oder Schrauben – bei jedem künstlichen Material, das man dem Körper einsetzt, ist die Verträglichkeit entscheidend. Wie gut das angrenzende Gewebe ein Implantat annimmt, hängt auch mit der Implantatoberfläche zusammen. Saarbrücker Wissenschaftler erforschen daher, wie menschliche Zellen mit Oberflächen wechselwirken. Gemeinsam mit australischen Kollegen untersuchen sie nun, welche Oberflächenmerkmale welche Zellreaktionen hervorrufen.

Das Vorhaben ist mehr als nur ein gemeinsames Projekt: Im Vordergrund steht der Wissenschaftleraustausch. Bei mehreren mehrwöchigen Aufenthalten werden Wissenschaftler und Nachwuchsforscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien und der Flinders University in Adelaide beim jeweils anderen Partner arbeiten. „Eine intensive Zusammenarbeit auf so große Distanz ist sonst immer schwierig“, erklärt Cenk Aktas, Leiter des INM-Programmbereichs CVD/Biooberflächen. „So können wir einiges direkt miteinander ausprobieren und eine langfristige Kooperation aufbauen“, ergänzt der australische Professor Nicolas Voelcker, der gerade den ersten Aufenthalt am INM absolviert.

Für ein Jahr unterstützen das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Australian Academy of Science die Arbeit der Forscher. Das Projekt verbindet das Know-how des INM im Bereich der Oberflächenstrukturierung mit den biomedizinischen Arbeiten Voelckers. Mit verschiedenen Verfahren werden die Forscher nanostrukturierte Schichten herstellen, auf ihnen Zellen kultivieren und das Verhalten der Zellen analysieren.

Tobias Kraus, Leiter der INM-Juniorforschungsgruppe Strukturbildung, erläutert: „Wir wollen Oberflächen herstellen, bei denen sich bestimmte Eigenschaften vom einen zum anderen Ende langsam verändern. Damit können wir auf einer einzigen Probe untersuchen, welche Beschaffenheit die Zellen bevorzugen.“ Kombiniert man dann die Ergebnisse von verschiedenen Oberflächenveränderungen, könnte man je nach Anforderung eine genau passende Oberfläche auswählen, beispielsweise für Implantate.

Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurswissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung folgen sie den wiederkehrenden Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig nutzen?

Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH mit Sitz in Saarbrücken ist ein international sichtbares Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. und beschäftigt rund 190 Mitarbeiter. Seine Forschung gliedert sich in die drei Felder Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie.

Ansprechpartner:
Dr. Cenk Aktas
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Tel.: +49 681 9300 140
e-mail: cenk.aktas@inm-gmbh.de
Dr. Tobias Kraus
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Tel.: +49 681 9300 389
e-mail: tobias.kraus@inm-gmbh.de