Hintergrund: Der Immobilisierungsprozess von Graphenoxid für die medizinischen Implantate um die Biokompatibilität und antimikrobielle Eigenschaften zu erzielen.

Zweck: Ziel der Studie war es eine stabile GO-Schicht auf den unterschiedlichen Substraten zu abscheiden. GO zeigt excellente biologische Eigenschaften. Durch eine Beschichtung soll die Integration der Implantate im Patientenkörper verbessert werden. Dieses soll durch kovalente Immobilisierung von Graphen oder Graphenoxid-Nanofilm auf Keramik- oder Metalloberflächen erreicht werden. Dabei müssen die Oberflächenbeschaffenheit des Substratuntergrundes als auch antimikrobielle, osteoinduktive und ev. hämokompatibel Eigenschaften berücksichtigt und untersucht werden.

Methoden: Diese Studie wurde am Institut für Gesteinshüttenkunde, Lehrstuhl für Keramik, der RWTH Aachen, durchgeführt. Die Projektlaufzeit beträgt 6 Monate. In den ersten Monaten wurden Proben aus folgenden Materialien hergestellt: Keramiksubstrat (ZrO2 - mittels Pressen, Sintern,  Schleifen, Polieren, sowie Reinigen); Rostfreier Stahl (SS316L – mittels Schleifen, Polieren, Reinigen); Titan (Schleifen, Polieren, Reinigen). Dann erfolgte der Prozess des Abschneidens der Graphenoxid auf die ausgewählten Oberflächen der Materialien. Im letzten Monat sollen bakteriologische Tests der Beschichtung durchgeführt werden. Die ersten Tests wurden Lehr- und Forschungsgebiet Orale Mikrobiologie und Immunologie  Universitätsklinikum der RWTH Aachen durchgeführt, weitere bakterielle Untersuchungen werden am Mikrobiologi, Kollegium Medicum, Jagiellonian Universität in Krakau stattfinden.

Ergebnisse: Es konnte gezeigt werden, dass eine erfolgreiche kovalente, stabile und hydrolyseresistente Immobilisierung von Graphen-Nanofilme auf ausgewählten Substratoberflächen (Keramik, Metall, Titan) erzielt wurde. Durch die biologische Evaluation wurde nachgewiesen, dass die Beschichtungen keinen zytotoksischen Einfluss auf die Zellen haben. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Beschichtungen vor allem auf den Metalloberflächen eine antibakterielle Wirkung zeigen.