Lebenslauf - OPUS - Universität Würzburg

1. Einleitung und Problemstellung
Zellen durch ein Biomaterial eine zunehmend wichtigere Rolle (bioaktive Stoffe).
Dabei werden Werkstoffoberflächen speziell vorbehandelt, z.B. durch die
Beschichtung einer Titanoberfläche mit Signalproteinen (z.B. BMP = Bone
Morphogenetic Protein), um die Knochenanlagerung zu verbessern. Hinsichtlich der
Knochenregeneration unterscheidet man osteokonduktive Werkstoffe (dienen als
Gerüst zum Einwachsen von Vorläufer-Osteoblasten) von osteoinduktiven
(induzieren die Bildung neuen Knochens durch Differenzierung pluripotenter lokaler
Bindegewebszellen in knochenbildende Zellen) [37] .
Um besonders bei den neu entwickelten Biomaterialien schädigende Auswirkungen
des Materials auf das Gewebe und den Organismus bzw. das Versagen der
gewünschten Materialfunktion zu vermeiden, ist eine exakte und verlässliche
biologische Prüfung der Materialien auf ihre Zell- und Gewebeverträglichkeit eine
unabdingbare Voraussetzung.
1.3 Biokompatibilitätsprüfung
Die Biokompatibilitätsprüfung umfasst verschiedene Testverfahren, die für die
Zulassung eines Biomaterials für die klinische Anwendung entscheidend sind. Sie ist
eine vorklinische Prüfung, d.h. erst wenn diese positiv bestanden ist, darf das
entsprechende Biomaterial am Menschen angewendet werden. Die Prüfungen müssen
nach genau festgelegten Normen (ISO 10993, EN 30993 u. DIN EN ISO 7405:1997)
durchgeführt werden [38] .
In der Regel erfolgt die Testung der Implantatwerkstoffe in der folgenden Reihenfolge:
• In vitro-Tests mit isolierten Zellen;
• Anwendung und Applikationstechnik an Tieren (in vivo-Tests);
• Klinische Studien am Menschen
In vitro-Tests, also die Durchführung von Zell-, Gewebe- und Organtests, werden
grundsätzlich am Anfang einer Biokompatibilitätsbestimmung durchgeführt, bevor
Tierversuche in Erwägung gezogen werden. Neuere Entwicklungen gehen dahin, eine
zunehmende Anzahl von Parametern, die bisher nur in Tierversuchen zu ermitteln
waren, in in vitro-Tests zu bestimmen. Dies erfordert umfangreiche Forschungen. Die
klinischen Studien am Menschen stellen die letzte Teststufe dar, und ergeben erst den
umfassenden Aufschluss über die Biokompatibilität des Implantatwerkstoffes im
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