Dokument: Biokompatibilität und Immunantwort einer neuentwickelten volumenstabilen Barrieremembran auf Magnesiumbasis mit PVD-Beschichtung für die gesteuerte Knochenregeneration

Titel:	Biokompatibilität und Immunantwort einer neuentwickelten volumenstabilen Barrieremembran auf Magnesiumbasis mit PVD-Beschichtung für die gesteuerte Knochenregeneration
Weiterer Titel:	Biocompatibility and Immune Response of a Newly Developed Volume-Stable Magnesium-Based Barrier Membrane in Combination with a PVD Coating for Guided Bone Regeneration (GBR)
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=70965
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20251022-130222-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Larissa Steigmann [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,04 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 13.10.2025 / geändert 13.10.2025
Beitragende:	Prof. Dr. Dr. Rothamel, Daniel [Gutachter] Prof. Dr. Wilmes, Benedict [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Für die gesteuerte Knochen- oder Geweberegeneration (GBR/GTR) gibt es bislang in der Zahnmedizin keine bioresorbierbaren Alternativen zu nicht-resorbierbaren und zugleich volumenstabilen Membranen. Magnesium (Mg) hat sich als ein gutes Basismaterial für die Entwicklung stabilisierender Strukturen erwiesen. Eine vorzeitige Degradation von Magnesiummaterialien muss jedoch verhindert werden, um sowohl die Funktionalität als auch die Biokompatibilität solcher Magnesium-Implantate zu gewährleisten. Es wurden diverse Beschichtungsstrategien entwickelt, um diesem Problem entgegenzuwirken, von denen die meisten jedoch nicht die gewünschte Funktionalität erbringen. In der vorliegenden Studie wurde ein neuer Ansatz auf Grundlage der Ionenimplantation mittels einer Physical Vapor Deposition (PVD)- Beschichtung im Rahmen der Entwicklung einer Magnesium-Membran für GBR/GTRVerfahren untersucht. Zum Nachweis einer umfassenden Biokompatibilität und erfolgreichen Passivierung der Mg-Membranen wurden unbehandeltes Mg (MG) und beschichtetes Mg (MG-Co) in vitro und in vivo untersucht. Dabei wurde eine Kollagenmembran mit bereits nachgewiesener Biokompatibilität als Kontrollmaterial verwendet. Die in vitro-Ergebnisse zeigten, dass sowohl die unbehandelten als auch die PVDbeschichteten Membranen nicht zytokompatibel waren. In vivo andererseits erfüllen beide Membrantypen jedoch die Biokompatibiliätsanforderungen. Die PVDBeschichtung hatte im Vergleich zur unbeschichteten Membran keinen Einfluss auf die Bildung von Gaskavitäten, induzierte aber im Vergleich zur reinen Mg-Membran und zur Kollagenmembran eine geringere Anzahl entzündungshemmender Makrophagen. Die reine Mg-Membran induzierte eine Immunreaktion, die mit der Kollagenmembran vergleichbar war. Insgesamt zeigt diese Studie, dass reine Magnesiummembranen im Vergleich zu den nicht-resorbierbaren volumenstabilen Materialien eine vielversprechende Alternative für die GBR/GTR-Therapie darstellen. To date, there are no bioresorbable alternatives to non-resorbable and volume-stable membranes in the field of dentistry for Guided Bone or Tissue Regeneration (GBR/GTR) procedures. Even magnesium (Mg) has been shown to constitute a favorable biomaterial for the development of stabilizing structures. However, it has been described that it is necessary to prevent premature degradation to ensure both the functionality and the biocompatibility of such Mg-based implants. Different coating strategies have already been developed, but most of them did not provide the desired functionality. The present study analyses a new approach based on ion implantation with a Physical Vapor Deposition (PVD) coating for the passivation of a newly developed Mg membrane for GBR/GTR procedures. To demonstrate comprehensive biocompatibility and successful passivation of the Mg membranes, untreated Mg (MG) and coated Mg (MG-Co) were investigated in vitro and in vivo. Thereby a collagen membrane with an already shown biocompatibility was used as control material. All investigations were performed according to EN ISO 10993 regulations. The in vitro results showed that both the untreated and PVD-coated membranes were not cytocompatible. However, both membrane types fulfilled the requirements for in vivo biocompatibility. Interestingly, the PVD coating did not have an influence on the gas cavity formation compared to the uncoated membrane, but it induced lower numbers of anti-inflammatory macrophages in comparison to the pure Mg membrane and the collagen membrane. In contrast, the pure Mg membrane provoked an immune response that was fully comparable to the collagen membrane. Altogether, this study shows that pure magnesium membranes represent a promising alternative compared to the non-resorbable volume-stable materials for GBR/GTR therapy.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	22.10.2025
Dateien geändert am:	22.10.2025
Promotionsantrag am:	11.12.2024
Datum der Promotion:	25.09.2025