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Grenzfläche zwischen Werkstoff und Biosystem / SPP 1100

Interface between Biomaterial and Biosystem

17.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Ziel des Schwerpunktprogramms ist die nachhaltige Verbesserung von Werkstoffen für Langzeitimplantate im Hinblick auf die bestehenden klinischen Probleme. Interdisziplinäre Forschungsarbeiten, die geeignet sind, die Funktionalität von Werkstoffen anwendungsortabhängig durch Einstellung von Grenzflächeneigenschaften von der Werkstoffseite zum Biosystem hin zu verbessern, bilden den Mittelpunkt der Schwerpunktförderung. Verbundprojekte von Partnern aus unterschiedlichen Disziplinen sollen sicherstellen, dass Werkstoffmodifikation, Grenzflächenbeeinflussung und biologische Wirksamkeit im Zusammenhang bearbeitet werden. Werkstoffe im Rahmen des Schwerpunktprogramm sind Titan und seine für Implantate verwendbaren Legierungen, auch solche des beta- oder beta-nahen Typs. Gefördert werden insbesondere solche Projekte, die Ergebnisse zur Korrelation von Struktur und Funktion im kausalen Sinn an der Grenzfläche zum Biosystem erwarten lassen. Hierzu gehören physikalische Eigenschaften des die Grenzfläche beeinflussenden Werkstoffes unter Einbeziehung der elektronischen Struktur, physikalisch-chemische Charakteristika der Grenzfläche, die Proteinstruktur bei Wechselwirkung mit der Oberfläche und deren Einfluß auf spezifische Zellfunktionen in humanen Modellsystemen. Zu den relevanten biologischen Phänomenen gehören Pathomechanismen der Entzündungsinduktion sowie immunologische Reaktionen, wobei klinisch relevante in vitro-Modelle mit humanen Zellen angewendet werden müssen.

Aim of the priority programme is the lasting improvement of materials for long-term inplants regarding the existing clinical problems. Interdisciplinary research work, which is suitable to improve the application-dependent functionality of biomaterials by the adjustment of interface properties between material and biosystem, are in the main focus of support. Cooperation projects of partners from different disciplines are to guarantee that material modification, interface influence and biological effectiveness are considered at the same time. Materials in the context of the priority programme are titanium and its alloys usable for implants, also the beta- or beta-near-type alloys. In particular those projects are sponsered, which suggest results for a causal correlation of structure and function at the interface to the biosystem. Thereto belong the physical properties of the interface-influencing material including the electronic structure, physicochemical characteristics of the interface, the protein structure interaction with the surface and its influence on specific cell functions in human model systems. To the relevant biological phenomena belong the pathomechanisms of the inflammation induction as well as immunological reactions, whereby clinically relevant in vitro models with human cells must be applied.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr.-Ing. Roger Thull
Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe der Medizin und Zahnheilkunde der Universität Würzburg
Pleicherwall 2 · 97070 Würzburg
Tel.: (0931) 201-73520 · Fax.: (0931) 201-73500
E-Mail: rthfmz@mail.uni-wuerzburg.de

Further Information: www.fmz.uni-wuerzburg.de