In vitro: Grundlagen der (Re)-Konstruktion natürlicher apatitischer Biominerale für die Prothetik und Implantologie

Die bisherigen morphologischen und (ultra-)strukturellen Untersuchungen wurden an in vivo mineralisierten Gewebe durchgeführt, bei dem in den meisten Fällen nicht genügend bekannt war, welche nichtkollagenen Matrixmoleküle im jeweils vorliegenden Fall als Matrix dienten. Im Rahmen des beschriebenen Teilprojekts sollen zum einen dünne Schichten bzw. Fragmente entmineralisierter, homogenisierter Hartgewebe hergestellt werden, an denen dann eine Apatit-Remineralisierung in vitro durchgeführt werden soll. Dabei werden die jeweiligen Keimbildungszentren mit ihren Mittenabständen bestimmt. Im Vergleich zu diesen in vitro Mineralisierungsuntersuchungen soll an reinen isolierten fibrillären nichtkollagenen und kollagenen Matrix-Makromolekülen eine Apatit-Mineralisierung in vitro durchgeführt werden. Nach Messung der Mittenabstände zwischen benachbarten Nanometer-Kristallinseln sollen diese dann direkt auf die betreffende definierte Matrixmolekülart bezogen und dann die entsprechenden Keimbildungszentren und ihre Abstände indirekt bestimmt werden; dieses ist Voraussetzung zur in vitro Rekonstruktion organischer Hartgewebsmatrizen mit den entsprechenden anorganischen Ca-Phosphat-Mineralen, ein angestrebtes Ziel in der Knochenprothetik und Implantatforschung.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Ulrich Plate, Prof. Dr. Hans-Jürgen Höhling, Prof. Dr. Peter Bruckner, Prof. Dr. Bernt Krebs, Prof. Dr. Franz-Heinrich Arlinghaus, Prof. Dr. Klaus-Dieter Richter, Prof. Dr.Dr.Dr.h.c. Ulrich Joos, Dieter Sommer

Veröffentlichungen:

Plate, U., Arlinghaus, H.F., Arnold, S., Stratmann, U., Wiesmann, H.P., Höhling, H.J.: Parakristalline apatitische Biomineralbildungen unterschiedlicher Hartgewebe im prim,ären Mineralisierungsstadium: Ein Modell zur biomimetischen Reproduktion? 9,GDCh, Festkörperchemie, Mikrosymp. "Biomineralisation", Saarbrücken, Sept.23.-25., 1998

Plate, U., Sommer, D., Joos, U., Krebs, B., Höhling, H.J.: Analysis of apatitic nanometer sized particles in correlation to the fibrous organic matrix. XIV Aachen Colloq. on Biomaterials, Mar.8.-9., 2001