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Thursday, September 16, 2021, Saal Essen 10:00 AM Modernes Strahlschweißen - Aktuelle Entwicklungen |
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Oberflächenstrukturierung auf mikroskaliger Ebene zum Verbessern des Osseointegrationsverhaltens humaner Stammzellen auf orthopädischen Implantatwerkstoffen |
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Stefan Gach* / RWTH Aachen, Welding and Joining Institute, Germany Simon Olschok / Welding and Joining Institute (ISF) - RWTH Aachen University, Germany Uwe Reisgen/ Welding and Joining Institute (ISF) - RWTH Aachen University, Germany |
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Legierungen auf Titanbasis werden für tragende orthopädische sowie Zahnimplantate verwendet. Das Wachstum von neuem Knochengewebe und die damit verbundene Osseointegration kann durch die Mikrotopographie des Implantats begünstigt werden, was die Langzeitstabilität des Implantats verbessert. Das Projekt StrucSurfCell (SSC) untersucht die Auswirkung, der organisierten, periodischen Mikrostruktur auf dem gängigen Implantatwerkstoff TiAl6V4 hinsichtlich des Osseointegrationsverhaltens. Mittels Mikroelektronenstrahlschweißen wird die Oberfläche lokal repetitiv umgeschmolzen, woraus einzelne Erhebungsstrukturen resultieren. Das als „Surfi-Sculpt“ bekannte Verfahren nutzt den Materialtransport um die Dampfkapillare des Elektronenstrahlschweiß-Prozesses bei repititver Anwendung zur Errichtung definierter Strukturen. Wenn Wiederholrate und die Wärmeabfuhr sowie die Erstarrung im richtigen Verhältnis zueinanderstehen, kann ein kontrollierter Aufbau definierter Strukturen erfolgen. Die Wiederholung der Einzelstrukturen in definierten mikroskaligen Abständen führt zu einer diskontinuierlichen, periodischen Struktur auf der gesamten Oberfläche. Die strukturierten Proben liefern in zellbiologischen Untersuchungen Aussagen über die Lebensfähigkeit, Morphologie und die osteogene Differenzierungsfähigkeit humaner mesenchymalen Stammzellen (hMSC) in vitro und erlauben damit Rückschlüsse auf ein zukünftiges Zellverhalten im menschlichen Körper. Die strukturierten Proben liefern in zellbiologischen Untersuchungen Aussagen über die Lebensfähigkeit, Morphologie und die osteogene Differenzierungsfähigkeit humaner mesenchymalen Stammzellen (hMSC) in vitro und erlauben damit Rückschlüsse auf ein zukünftiges Zellverhalten im menschlichen Körper. |