Ziel dieser Studie war die Untersuchung, welche Auswirkungen die Oberflächen-Nanotopografie und die Beigabe von Silizium (Si) auf die angiogenen und osteogenen Eigenschaften von Hydroxylapatit (HA)-Beschichtungen im In vitro-Experiment haben.
Dazu wurden Beschichtungen mit HA und HA-Si entweder mittels der Pulsstrom- (PC) oder der zyklischen Voltammetrie- (CV) Methode hergestellt. Die Beigabe von Si führte zur Ausbildung von blatt- bzw. stäbchenförmigen Nanostrukturen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Si-Gabe die Überlebensfähigkeit der Osteoblasten-Zelllinie MC3T3-E1 günstiger beeinflusste, während die Nanobeschichtung die Fläche für die Zelladhäsion vergrößerte. Von den vier Beschichtungen zeigte HS-PC mit Si-Zusatz und Nanoblatt-Topografie die beste Wirksamkeit in Bezug auf die Hochregulierung der osteogenen Gen-Expression (ALP, Col-I, OSX, OPN und OCN) in den MC3T3-E1-Zellen. Darüber hinaus förderten alle Proben der oberflächenbeschichteten Ti-Scheiben das Wachstum der HUVECs (Mesenchymzellen), wobei die HS-Proben eine bedeutendere Rolle bei der Förderung der Zellmigration und Röhrenbildung spielten als die HA-Proben.

Schlussfolgerung:
Die Ergebnisse zeigen, dass der Si-Zusatz bei gleichzeitiger Nanotopografie der Beschichtung dazu beitragen kann, die Knochenregeneration und Vaskularisierung auf HA-beschichteten Ti-Implantaten zu verbessern.