Ziel: Metallische Biomaterialien werden weit verbreitet in Implantaten eingesetzt, um geschädigtes Knochengewebe zu stärken, zu reparieren oder zu ersetzen, und ihre Materialeigenschaften beeinflussen direkt die kurz‑ und langfristige Implantatperformance. Unter diesen werden Titan und seine Legierungen am häufigsten angewendet, aufgrund ihrer überlegenen Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität und mechanischen Eigenschaften, wie bei Gelenkprothesen, Zahnimplantaten und Wirbelsäulenfusionen.
Methoden: In dieser Übersicht werden systematisch die neuesten Fortschritte in Oberflächenmodifikationstechniken für orthopädische Implantate präsentiert, einschließlich mechanischer, physikalischer, chemischer und biologischer Modifikationen. Verschiedene Ansätze wie Wirkstoffbeladung, Dotierung mit Metallelementen, bionische Beschichtungen sowie topographische Modifikationen (Nanoröhren, Nanoporen, Nanodrahtstrukturen) werden analysiert und verglichen.
Ergebnisse: Die Oberflächeneigenschaften (Morphologie, Chemie, antimikrobielle Funktion) bestimmen wesentlich das osseointegrative Verhalten; spezifische Kombinationen von Modifikationen können sowohl Osseointegration als auch antimikrobielle Eigenschaften verbessern.
Schlussfolgerungen: Kritische Analyse und Perspektiven für zukünftige Anwendungen von Oberflächenmodifikationen zur Verbesserung von Osseointegration und antimikrobiellen Eigenschaften von orthopädischen Implantaten werden präsentiert.
Zhu G., Wang G., Li J. J., et al., 2021, „Advances in implant surface modifications to improve osseointegration“, doi: 10.1039/D1MA00675D