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Oberflächenmodifizierung durch Polyelektrolytschichten

Beschichtungen zur Funktionalisierung von Oberflächen werden häufig dazu verwendet, um die Verbindung zwischen unbelebtem Material und lebendem Gewebe anzuregen. Solche Oberflächenfunktionalisierungen beeinflussen viele biologische Abläufe wie Proteinadsorption, Zelladhäsion und –teilung oder Entzündungsreaktionen. Eine Technik zur Herstellung von Schichten im Nanometermaßstab für Implantate mit den genannten Eigenschaften ist das schichtweise Aufbringung mit Hilfe von Polyelektrolyten. Das Verfahren ist im Prinzip eine alternierende Auftragung von Polyelektrolyt auf eine geladene Oberfläche. Dieser selbstanordnende und selbstorganisierende Prozess ergibt dünne Filme auf Werkstoffen mit Dicken von weniger als 1 Mikrometer und der Genauigkeit von einigen Nanometern. Das Verfahren ist leicht modifizierbar und einfach durchführbar. Dargestellt werden die praktischen Erfahrungen der letzten Jahre mit verschiedenen Ausgangsverbindungen (Elektrolyten), verschiedenen Abscheideverfahren und Behandlungsmethoden der Substrate, woraus sich unterschiedliche Eigenschaften der Oberflächen ergeben. Beispiele für den Einsatz der Mehrlagenschichten sind Herzstents, Systeme zur Abgabe von Medikamenten oder die Steuerung der Zelladhäsion.

Polyelectrolyte Coatings for Surfaces Modification

Coatings for functionalization of the surfaces are often used to trigger the interactions on the border of the non-viable materials to that of the vital biological tissue. Surface modifications influence many biological events, which include protein adsorption, cell adhesion and proliferation, and inflammatory response. Technique, which allows formation of nanometre scale coatings for medical implants and allows fulfilling the listed requirements, is the Layer-by-Layer polyelectrolyte coating procedure. It consists of alternately depositing of polyelectrolytes on charged surfaces. This is a self-assemble and self-organisation process, leading to the formation thin layers (films) on the surfaces of the materials with a thickness of less than 1 µm and a precision of only few nanometres. The procedure is versatile and comparatively simple. The present article summarises the collected in the last years experience on using different building blocks (polyelectrolytes), different coating procedures and treatment of the materials to obtain coatings with desired properties. Examples of the use of the Layer-by-Layer coatings for cardiovascular stents, drug delivery systems or regulating adhesion of cells are presented.

Fähigkeiten

Substratmaterial


Schichtmaterial


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