Funktionalisierung von PUR-Oberflächen für medizinische Implantate

ZelleDie Oberflächenmodifizierung von Polymeren mittels Ionenimplantation kann zu einer deutlich erhöhten Biokompatibilität und Langzeitstabilität z.B. von Polyurethan (PUR) in direktem Blutkontakt führen.

Erreicht wird dies durch das Einbringen von speziellen Ionen in die Randschichten und durch das physikalische Auftragen spezieller dünner Schichten. Als „Werkzeuge“ kommen hierfür die für derartige Zwecke besonders effektiven plasma- und ionengestützten Verfahren der physikalischen Oberflächentechnik zum Einsatz.

Unter Bioverträglichkeit ist unter anderem eine schnelle Endothelialisierung und ein geringer biologischer Abbau im Sinne einer verlängerten biologischen Funktionalität zu verstehen. Erreicht werden soll eine gute Antithrombogenität des beschichteten Materials selbst bzw. des endothelialisierten Materials.In der Medizintechnik gibt es eine Reihe von Produkten, die in unmittelbarem Kontakt mit fließendem Blut stehen. Beispiele sind künstliche Gefäße, Herzklappen sowie Schlauchsysteme und Gastauschgewebe in Herz-Lungen-Maschinen. Die Fließeigenschaften des Blutes und hierbei insbesondere die Thrombogenese werden dabei wesentlich durch die Beschaffenheit der mit dem Blut in Kontakt stehenden Oberflächen bestimmt.

Die Behandlung von PUR durch Ionenbestrahlung führt zu einer deutlichen Veränderung der Oberfläche. Wie mit verschiedenen spektroskopischen Verfahren gezeigt wurde, entstand eine spezifische Ionen-induzierte hydrogenisierte amorphe Kohlenstoff-Phase, die dafür verantwortlich sein soll, dass die PUR-Oberfläche zytokompatibler wurde.