Laserlicht macht Zellen Beine

Foto: Bindegewebszellen wachsen auf Teflon

Zellen strecken ihr Füßchen aus
und wachsen auf Teflon; © IMT

Bei den Forschungen von Dr. Jörg Reichert vom Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Friedrich-Schiller-Universität Jena gab es einen Durchbruch: Mit Hilfe von Laserlicht konnte er eine Teflonoberfläche so bearbeiten, dass Zellen auf ihr wachsen konnten.

Ausgangspunkt für die Untersuchungen war das Biomaterial Polytetrafluorethylen, kurz Teflon. "Auf Teflon haftet normalerweise nichts", sagt Reichert. Nicht umsonst werde das Material beispielsweise als Antihaftbeschichtungen von Pfannen verwendet. "Dieser Effekt führt aber bei Teflonimplantaten, wie sie zum Beispiel in künstlichen Blutgefäßen oder mechanischen Herzklappen verwendet werden, zu Problemen, wenn diese im Körper anwachsen sollen."

Den "abweisenden" Effekt von Teflon konnte Reichert zusammen mit Forschern des Jenaer Instituts für Photonische Technologien (IPHT) überwinden. Die Materialwissenschaftler strukturierten die Oberfläche von Teflonimplantaten mit Laserlicht. Durch das Laserlicht wurde die glatte Teflonoberfläche wie mit einer nur einen Mikrometer großen Feile abgetragen, aufgeraut und geordnet.

Anschließend brachten die Forscher Bindegewebszellen auf das unbehandelte Teflon und das mit Laserlicht behandelte Teflon auf und regten sie zum Wachsen an. Der überraschende Effekt: "Auf den mit Laserlicht strukturierten Teflonoberflächen bildeten die Körperzellen Füßchen aus, mit denen sie sich an der laserbehandelten Oberfläche festkrallten", sagt Dr. Reichert. Auf den unbehandelten Teflonimplantaten konnten die Zellen sich dagegen nicht halten.

Weitergehende Analysen zeigten, dass die Mikrostrukturierung der Oberfläche durch den Laser zu keiner chemischen Veränderung des Teflons führt. "Das einzige, was verändert wird, ist die physikalische Struktur der Oberfläche, so dass solche Implantate ungiftig im Körper sind", sagt Reichert. Das Oberflächenstrukturierungsverfahren eigne sich deshalb grundsätzlich für alle gängigen kommerziellen Implantate.

MEDICA.de; Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena