Funktionelle Oberflächen und Biokompatibilität:
Modifikation von Oberflächen und Analytik

Hintergründe

Die Reaktion des lokalen Gewebes auf ein Implantat im menschlichen Körper ist abhängig von den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Oberfläche dieses Implantats, respektive Biomaterials. Beeinflussen lässt sich diese Oberfläche und damit die Gewebereaktion auf ein Implantat mittels diverser Modifikationen,(1-3) welche allerdings nicht optimal für den jeweiligen Einsatzzweck sind.(4)

Mittels Click-Chemie lassen sich Polymere optimal in heterogener Phase modifizieren, da diese Reaktionen unter moderaten Bedingungen in hohen Ausbeuten ablaufen und keine signifikanten Nebenprodukte bilden.(5) Damit ist die Click-Chemie das Werkzeug der Wahl für die Modifikation von Polymeren mittels clickbarer Aminoglycosidbausteine.

Vorhaben

• Entwicklung neuartiger Oberflächenbeschichtungen für Implantate mittels Click-Chemie
• Verwendung reaktiver, vielseitig modifizierbarer und clickbarer Aminozucker als Substrate (vgl. Abbildung 1)
• Physikalisch-chemische Charakterisierung dieser neuartigen Oberflächenbeschichtungen

Abbildung 1: Beispiele für clickbare Aminozuckerbausteine, wie sie zur Oberflächenmodifikation von Implantaten verwendet werden.

Meilensteine

• Synthese einer Einzelkomponente auf Aminozuckerbasis für die Oberflächenmodifizierung
• Herstellung und physikalisch-chemische Charakterisierung von neuen, chemischen Oberflächenmodifikationen auf Basis der Einzelkomponenten

Literatur

1. Flemming, R. G.; Murphy, C. J.; Abrams, G. A.; Goodman, S. L.; Nealey, P. F. Biomaterials 1999, 20, 573-88

2. Sternber, K.; Grabow, N.; Petersen, S.; Weitschies, W.; Harder, C.; Ince, H.; Kroemer, H. K.; Schmitz, K. P. Curr. Pharm. Biotechnol. 2006, 14, 76-90

3. Goddard, M.; Hotchkiss, J. H. Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 698-725

4. Lecommandoux, S; Garanger, E. C. R. Chim. 2016, 19, 143-147

5. Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B.. Angew. Chemie Int. Ed. 2001, 40 (11), 2004–2021.

Kontakt

Prof. Dr. Hans-Peter Deigner
Hochschule Furtwangen
Institute of Precision Medicine
Tel. 07720 307-4232
dei@hs-furtwangen.de