Einfluß physikalischer Parameter von Implantatoberflächen auf Osteoblasten*

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ZZI 04/1995, 235-40

Einfluß physikalischer Parameter von Implantatoberflächen auf Osteoblasten*

Meyer U, Szulczewski DH, Möller K, Jones DB, Weingart D, Joos U

Zusammenfassung:
Verschiedene Materialien wurden verwendet, um das Verhalten von Osteoblasten gegenüber Materialien mit definierten physiko-chemischen Eigenschaften zu evaluieren. Drei verschiedene Kalziumphosphatkomposite mit einer ähnlichen chemischen Zusammensetzung aber signifikant unterschiedlichen physikalischen Oberflächeneigenschaften (Oberflächenladung, Oberflächenenergie) sowie ein Glas-Ionomer-Zement und ein Polylactatkomposit dienten als Substrate zur quantitativen Bestimmung der Anheftung sowie der subsequent erfolgenden Differenzierung von Osteoblasten. Die Zellanheftungskinetik der Osteoblasten zeigt dabei eine Abhängigkeit von der Oberflächenladung, mit einer höheren Rate der ZeIl-anheftung auf Materialien mit einer niedrigen Oberflächenladung während der ersten 7 Stunden der Zell/Oberflächeninteraktion. Die weitere Differenzierung der Osteoblasten, gemessen anhand der Proteinmatrixsynthese sowie des DNA-Gehaltes pro Zelle, scheint in einer inversen Relation der Oberflächenladung der Materialien abhängig zu sein. Die Benetzung von Materialien mit spezifischen Proteinen der extrazellulären Matrix besitzt dabei keinen signifikanten Effekt auf die Zellan-heftung. Daraus ergibt sich, daß verschiedene Materialeigenschaften einen spezifischen Einfluß auf bestimmte Zellfunktionen ausüben.

 

Summary:
Different materials were used to evaluate the behaviour of osteoblasts on materials with defined physico-chemical properties. Three different calcium phosphate composites, similar in chemical composition, but differing significantly in some physico-chemical properties, as well as a glass ionomer cement and a polylactate composite, were the substrates used in this quantitative study of cell adhesion and differentiation of osteoblasts. The results show that the rate of cell attachment during the first 7 hours after seeding was faster on surfaces with lower surface tension. A valid indicator for differentiation, measured as protein synthesis and cellular DNA-content, was a low zeta potential. Precoating of materials with extracellular proteins produced no difference in the rate of cell attachment. It is concluded that different material properties have distinct influences on cell reactions.


(Stand: 01.04.1995)

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