Aufgrund dessen inerten Oberflächeneigenschaften ist die osteoinduktive Fähigkeit von Titan begrenzt, was in der Folge zu einer schlechten oder verzögerten Osseointegration führt.
Graphenoxid (GO) scheint ein vielversprechendes Material zu sein, um die Biofunktionalisierung von Implantatoberflächen herbeizuführen und um somit zu einer Verbesserung der osteoinduktiven Eigenschaften der Implantatoberflächen aus Titan beizutragen.
Zu diesem Zweck erfolgte zunächst eine Sandstrahlung/ Säureätzung (SLA) der Titanoberflächen. Anschließend wurde das Nano-GO mittels spezieller ultraschallgestützter Sprühverfahren auf der SLA-Oberfläche aufgebracht (Testgruppe). Die SLA-Oberflächen der Kontrollgruppe bleiben unbehandelt.
Der Einfluss der jeweiligen Oberfläche auf die Osteoinduktivität wurde anhand von mesenchymalen Stammzellen (BMSCs) aus Rattenknochenmark untersucht. Mittels der GOBeschichtung konnte auf der SLA-Oberfläche eine verbesserte Hydrophilie und Proteinadsorptionskapazität hergestellt werden.
Im Vergleich zur SLA-Oberfläche begünstigte die GO-modifizierte Oberfläche die Zelladhäsion, die Zellproliferation und die osteogene Differenzierung von BMSCs in signifikanter Weise. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass die FAK/P38-Signalwege zu einer Verbesserung der osteogenen Differenzierung von BMSCs führten.

Schlussfolgerung:
Die GO-Modifikation auf der Oberfläche von Titanimplantaten hat das Potenzial, durch die Vermittlung von FAK/P38-Signalwegen zu einer beschleunigten Osseointegration zu führen.