Open Access

Annina Marie Steinbach

• Thin polymer films were synthesized using two different approaches – surface initiated atom transfer radical polymerization (SI-ATRP) and plasma polymerization – and tested on their applicability as biomaterials. With the SI-ATRP, patterned samples with a strong polyelectrolyte brush coating comprising sulfates (PSPMA), amines (PMETAC), or sulfobetaines (PSBMA) were synthesized as well as the weak polyelectrolyte PMAA with carboxylate groups. Plasma polymer films consisted of plasma polymerized n-heptane and methylmethacrylate and were also patterned. These thin films were tested for their stability in physiological environment, their biocompatibility and their ability to elicit and influence calcium phosphate mineralization. The reaction of bone cells to these thin films and their applicability are discussed. Additionally, the selective adsorption of polymeric nanoparticles is shown and presented as a tool to manipulate nanoparticle distribution on patterned surfaces.
• In dieser Arbeit wurden dünne Polymerfilme mit zwei verschiedenen Methoden hergestellt: der oberflächeninitiierten kontrollierten radikalischen Polymerisation (SI-ATRP) und der Plasmapolymerisation. Diese Dünnfilme wurden auf ihre Biomaterialeigenschaften hin untersucht. Mit SI-ATRP wurden Polymerbürsten hergestellt, die aus starken Polyelektrolyten mit Sulfonat- (PSPMA), Amin- (PMETAC) oder Sulfobetaingruppen (PSBMA) bestanden. Außerdem wurden damit Filme eines schwachen Polyelektrolyten mit Caboxylgruppen (PMAA) synthetisiert. Die Plasmapolymerfilme bestanden aus n-Heptan und Methylmethacrylat, die jeweils aus dem Plasma abgeschieden wurden. Die so entstandenen Dünnfilme wurden auf ihre Stabilität in physiologischer Umgebung, ihre Biokompatibilität und ihre Fähigkeit hin untersucht, biomimetische Mineralisation hervor zu rufen und zu beeinflussen. Die Reaktion von Knochenzellen auf die Materialien und ihre Anwendungsmöglichkeiten werden in diesem Zusammenhang diskutiert. AußerdemIn dieser Arbeit wurden dünne Polymerfilme mit zwei verschiedenen Methoden hergestellt: der oberflächeninitiierten kontrollierten radikalischen Polymerisation (SI-ATRP) und der Plasmapolymerisation. Diese Dünnfilme wurden auf ihre Biomaterialeigenschaften hin untersucht. Mit SI-ATRP wurden Polymerbürsten hergestellt, die aus starken Polyelektrolyten mit Sulfonat- (PSPMA), Amin- (PMETAC) oder Sulfobetaingruppen (PSBMA) bestanden. Außerdem wurden damit Filme eines schwachen Polyelektrolyten mit Caboxylgruppen (PMAA) synthetisiert. Die Plasmapolymerfilme bestanden aus n-Heptan und Methylmethacrylat, die jeweils aus dem Plasma abgeschieden wurden. Die so entstandenen Dünnfilme wurden auf ihre Stabilität in physiologischer Umgebung, ihre Biokompatibilität und ihre Fähigkeit hin untersucht, biomimetische Mineralisation hervor zu rufen und zu beeinflussen. Die Reaktion von Knochenzellen auf die Materialien und ihre Anwendungsmöglichkeiten werden in diesem Zusammenhang diskutiert. Außerdem wird gezeigt, wie die strukturierten Dünnfilme dazu genutzt werden können, die Adsorption von Nanopartikeln auf Oberflächen selektiv zu steuern.…