Untersuchung, Entwicklung und Korrelation neuartiger Differenzierungs- und Inflammationsmodelle auf Basis von In-vitro- Kokulturen- und In-vivo-Untersuchung im Rahmen der Darstellung der Biokompatibilität und Erweiterung eines validen Ex-vivo-Prüfstands
Das zentrale Ziel des TP-5 liegt in der Erfassung, Validierung und Analyse klinikrelevanter Daten zu der Titanlegierung Ti-6Al-4V in vitro, in vivo und ex vivo, als Grundlage für eine Optimierung des Werkstoffes für den klinischen Einsatz. In speziellen Zyto- und Biokompatibilitätsuntersuchungen soll die Zytokompatibilität in vitro mit primären humanen dentalen Pulpastammzellen (hDPC) bestimmt werden, um spezifischen Anforderungen im Bereich der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie gerecht zu werden. Weiterführende Untersuchungen zur Charakterisierung der Materialeigenschaften in Bezug auf inflammatorische Prozesse sollen mittels Multicolor-Durchflusszytometrie erfolgen. Zur Ergänzung der In-vitro-Ergebnisse soll nachfolgend eine Testung der In-vivo-Biokompatibilität im Großtiermodell (Göttinger-Miniatur-Schwein) erfolgen. Ziel der In-vivo-Prüfung ist neben der Beurteilung der mikromorphologischen Effekte additiv gefertigter Implantatmaterialien in das umliegende Gewebe auch der Einfluss unterschiedlicher Defektmodelle und verschiedener Standzeiten. Weiterhin soll der Einfluss der Gewebeintegration sowohl im Allgemeinen als auch stadienabhängig, auf die Langzeitstabilität der Implantate und des Implantat-Gewebe-Interfaces charakterisiert werden. Hierzu werden entsprechend explantierte Implantat-Knochen-Verbindungen ausgewählten mechanischen Untersuchungen zugeführt. Im Hinblick auf die spezifischen Anforderungen der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (Applikationsfelder Dentalimplantate, Osteosynthese (Platte, Schraube) und patientenspezifische Implantate (Schädelkalotte, Orbitabodenmembran)) sollen im mechanischen Prüfstand in enger Kooperation mit TP-4 gemäß DIN EN ISO 14801 die biomechanische Belastung unter physiologischen Bedingungen, d. h. in einem künstlichen Speichelmedium bei 37 °C realitätsgetreu dargestellt und die Alterung der Prüfkörper mit den Daten aus den Tierversuchen verglichen werden.
