Lebenslauf - OPUS - Universität Würzburg

1. Einleitung und Problemstellung 4
delten Extraktionsalveolen ein verringerter Volumenverlust nachgewiesen [19, 20, 21,
22]. In einer Tierstudie mit einer innovativen Kombination von β-Trikalziumphosphat
mit PLGA, ein sogenanntes Komposit, konnte gezeigt werden, dass es zu einem voll-
ständigen, knöchernen Verschluss der Extraktionsalveolen kam [23].
Die entwickelten Knochenersatzwerkstoffe werden in Kontakt mit biologischem Ge-
webe gebracht und sollen dort über einen mehr oder weniger langen Zeitraum Er-
satzfunktionen für natürliche Gewebe übernehmen. Eine wichtige Voraussetzung für
eine längerfristige Erfüllung dieser Funktionen besteht darin, dass die verschiedenen
Materialien am Anwendungsort zu einer angemessenen Reaktion des Körpers füh-
ren, d.h. die Gewebeverträglichkeit (Biokompatibilität) der Materialien muss gewähr-
leistet sein [24].
1.2 Biokompatibilität
biokompatibel = „in Einklang mit den Lebensvorgängen“
Die Biokompatibilität (Gewebeverträglichkeit) ist der Schlüssel zum Einsatz aller Werk-
stoffe in einer biologischen Umgebung [25] und beschreibt die Fähigkeit dieser Stoffe,
durch die Interaktion mit körpereigenen Proteinen und Zellen eine angemessene Wirts-
reaktion auszulösen. Die Biokompatibilität eines Werkstoffes wird maßgeblich durch die
Freisetzung von Substanzen (Löslichkeit/Korrosion) aus eben diesem Werkstoff be-
stimmt. Diese Substanzen können Zellen schädigen oder, indem sie die zelluläre Syn-
these bestimmter Proteine anregen (z.B. proinflammatorische Mediatoren wie die Inter-
leukine 1 und 6), Entzündungen hervorrufen. Für das biologische Verhalten ebenso
wichtig (z.B. für die Anlagerung von Zellen/Bakterien an Werkstoffoberflächen) ist die
auf dem Werkstoff adsorbierte Proteinschicht bzw. die Interaktion des Werkstoffes mit
der extrazellulären Matrix. Die Adsorption von Proteinen (in der Mundhöhle z.B. die Bil-
dung einer Pellikel aus Speichelproteinen) wird durch die chemischen Eigenschaften
der Werkstoffoberfläche ebenso beeinflusst wie durch die physikalischen (z.B. die Be-
netzbarkeit/Oberflächenspannung) [26].
Diese physikochemischen Eigenschaften der untersuchten Werkstoffe sind verant-
wortlich für die biologischen Effekte auf Proteine, Zellen und Gewebe [27]. Die bio-
logischen Effekte sind aufgrund ihrer vielfältigen und dynamischen Abläufe sehr viel
schwieriger zu erfassen und bilden die andere Komponente der Biokompatibilität [28].