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Prof. Dr. Eva Maria Eisenbarth

FB Informatik + Naturwissenschaften Iserlohn

Biomaterialien und Oberflächenanalytik

Forschung/ Arbeitsgebiete

Biomaterialien

Als Biomaterial werden synthetische oder nichtlebende natürliche Materialien oder Werkstoffe bezeichnet, die in der Medizin für therapeutische oder diagnostische Zwecke eingesetzt werden und dabei in unmittelbaren Kontakt mit biologischem Gewebe des Körpers kommen. Ihre Eigenschaften müssen für das jeweilige Anforderungsprofil an das Implantat maßgeschneidert werden. Daraus resultieren zum Teil gegensätzliche Anforderungen an die Eigenschaften der Werkstoffe für unterschiedliche Biomaterial-Anwendungen. Werkstoffe im Blutkontakt sollten aus bioinerten Werkstoffen bestehen, die die unspezifische Adsorption von Zellbausteinen wie Proteinen vermindern. Für Werkstoffe im Knochenkontakt sind bioaktive Oberflächen ideal, an denen sich Zellen anheften und neues funktionelles Gewebe aufbauen. Die Topographie und Oberflächen­spannung der Grenzflächen lassen sich durch spezifische Funktionalisierungen definiert einstellen.

Die bestmögliche Anpassung der Werkstoffeigenschaften an biologische und medizinische Anforderungsprofile kann durch den Einsatz nanotechnologischer Oberflächenmodifikationen und Beschichtungen erzielt werden. So ermöglichen Nanobiotechnologische Methoden die Verwirklichung biomimetischer Oberflächen.

Oberflächen imitieren zelltypspezifische Erkennungsstrukturen an biologischen Oberflächen. Die Einstellung solch biomimetischer Material-Eigenschaften und die Untersuchung der Zellreaktionen auf nanoskalige und biomimetische Strukturen sind das Ziel unserer Arbeitsgruppe.

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Abb.1: Fibroblastenzellen (MC3T3-E1) auf einem schlecht (links) und einem gut biokompatiblen (rechts) Werkstoff

Abb.2: Fibroblastenzellen (MC3T3-E1) gefärbt mit den Fluoreszenzfarbstoffen DAPI (Zellkern, blau) und Phalloidin (Aktinfilamente des Cytoskeletts, grün)

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Themen für Abschlussarbeiten

Folgende Themengebiete für Projekt- und Bachelorarbeiten werden zur Zeit in unserem Labor Biomaterialien angeboten: