Untersuchung topographischer Strukturen verschiedener - OPUS ...

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6 Zusammenfassung 6 Zusammenfassung Ziel dieser Arbeit war es, eine definierte Nanostruktur mithilfe eines Säureätzverfahrens zu erzeugen. Verschiedene Säureexpositionen fanden hierzu Anwendung. Neben einer Stahlbeize und einer V2A-Beize wurde eine dritte Ätzreihe mit letztgenannter Beize im Ultraschallbad durchgeführt. Es gelang mit der V2A-Beize im Ultraschallbad eine definierte, reproduzierbare Nanostruktur zu erzeugen. Diese wurde mittels AFM und REM charakterisiert. Der etablierte Implantatstahl 1.4441 eignet sich besonders für diese Untersuchung, da es während des Stahlherstellungsprozesses zu Entmischungen kommt, welche sich gegen Säureeinwirkung unterschiedlich resistent zeigen. Es bildete sich ab einer gewissen Ätzdauer eine periodische Nanostruktur aus. Abhängig von der Ätzdauer konnten verschiedene Rauhigkeiten erzeugt werden. Die Hügel-Tal-Höhendifferenz betrug nach 2-6 min 20-30 nm, nach 8-10 min 70-150 nm. Durch den Lamellencharakter der Struktur ist eine Richtung uneben, die andere Richtung, zwischen den Lamellen, relativ glatt. Weitere Beachtung galt möglichen Einflüssen der Nanostruktur auf Fibroblasten. In einer anschließenden biologischen Untersuchung galt es die Zellaktivität und die Veränderung der Zellzahl auf den säurebehandelten, polierten, unbehandelten und Glasreferenz-Proben zu untersuchen. Hierzu wurde die Fibroblastenzellinie L-929 verwendet. Tendenziell fanden sich weniger Zellen auf dem geätzten Stahl mit einer jedoch erhöhten mitochondrialen Zellaktivität. An Tag 5 der Untersuchung war die Zellvitalität auf den geätzten Proben etwa 8% höher als auf den polierten und circa 25% höher als auf den unbearbeiteten Probenkörpern. An Tag 7 waren die höchsten Werte erneut bei den säurebehandelten Proben zu finden und lagen um ungefähr 10% über denen der polierten und etwa 8% über den unbearbeiteten Proben. Auch die Morphologie der Zellen wurde mittels Fluoreszenzmikroskopie und REM beurteilt. Interessant war die Bevorzugung der Korngrenzen und der Lamellenspitzen als Ansatzpunkt der Zellausläufer [75]. 57
6 Zusammenfassung Die in dieser Studie erbrachten Ergebnisse, belegen eine Methode, die zu reproduzierbaren Oberflächenmodifikationen im Nanometerbereich führt. Für weitere Studien wäre eine Untersuchung des Verhaltens anderer Zellarten und Bakterien auf derart modifizierten Proben von Interesse, um Auswirkungen auf Einheilung, Abstoßung oder Isolation einschätzen zu können. 58
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Aus der Klinik und Poliklinik für
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