Fluorierung von Polymeren für die Medizintechnik

AUFGABENSTELLUNG

Synthetische Polymere werden viel­fältig in der Medizin­technik einge­setzt. Sie können ent­weder bio­stabil oder bio­resorbierbar sein. Die Anwendungs­palette reicht dabei von einfachem medizi­nischen Verbrauchs­material, 2D-Zell­kultur­gefäßen über 3D-Gerüst­materialien für Gewebe­rekonstruk­tionen (Tissue Engineering) bis hin zu dauer­haften bio­stabilen oder temporären bio­resorbier­baren Implan­taten. Neben den mecha­nischen und chemischen Gesamt­eigen­schaften solcher Polymere spielen die Ober­flächen­eigen­schaften eine besondere Rolle. Die Ober­flächen von synthe­tischen Poly­meren sind in der Regel aufgrund mangelnder Hydro­philie und fehlender funktio­neller Gruppen wenig zell­freundlich. Die Modifi­zierung solcher Ober­flächen hin zu verbesserter Protein- und Zell­anhaftung ist deshalb von essen­tieller Bedeutung bei der Ent­wicklung solcher Materialien im Medizin­produkt­bereich.

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Ziel des Forschungs­projektes soll es sein, die Eignung der Gas­phasen­fluorierung zur Modifi­zierung ausgewählter bio­stabiler und bio­resorbier­barer Polymer­oberflächen zur Verbesserung der Anhaftung, Ausbreitung und Entwicklung von ausge­wählten primären Zell­typen zu unter­suchen. Es sollen Polymere mit unter­schied­licher chemischer Struktur fluoriert werden. Durch systema­tische Variation der Fluorierungs­bedingungen werden all­gemeine Gesetz­mäßig­keiten hinsicht­lich der Veränderung der Ober­flächen­chemie der Polymere, dem Fluorierungs­grad und daraus resul­tierenden physi­kalischen Ober­flächen­eigen­schaften und deren Korre­lation zu den Antworten biolo­gischer Systeme ermittelt.

NUTZEN | AUSBLICK

Wenn sich die Gasphasen­fluorierung zur Einstellung von Ober­flächen­eigen­schaften für verbesserte Zell­anhaftung an Polymeren eignet, steht der Industrie ein einfaches, preis­wertes, schnelles und gut zu steuerndes Verfahren zur Verfügung, mit dem synthe­tische Polymere für die Medizin­technik funktio­nali­siert werden können. Die Effekte sollen, im Gegensatz zu anderen Ober­flächen­modifizierungs­verfahren wie Plasma­behandlung, langzeit­stabil sein.