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Erschienen in:

01.10.2007 | Leitthema

Design von bioaktiven und nanostrukturierten Oberflächen

Anwendungen in der Medizin

verfasst von: Dr. M. Schnabelrauch, J.H. Clement

Erschienen in: Die Onkologie | Ausgabe 10/2007

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Zusammenfassung

Nanotechnologische Verfahren finden zunehmendes Interesse in der regenerativen Medizin zur Herstellung von biokompatiblen Implantatmaterialien und in der Onkologie von effizienten Freisetzungssystemen für pharmakologische Wirkstoffe. Von wesentlicher Bedeutung für diese Anwendungsbereiche ist eine spezifische Nano- und Mikrostrukturierung der jeweiligen Material- bzw. Substratoberflächen, um auf diese Weise die Anwendungseigenschaften der resultierenden Implantate und Wirkstofffreisetzungssysteme in optimaler Weise steuern zu können. In der vorliegenden Übersicht werden daher wichtige gegenwärtig im Einsatz befindliche Verfahren zur gezielten Nanostrukturierung von Implantat- und Trägermaterialoberflächen sowie zu deren Funktionalisierung mit bioaktiven Gruppierungen vorgestellt und hinsichtlich ihres Anwendungspotenzials diskutiert.
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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Ademovic Z, Kingshott P (2005) Micro and nanoscale surface patterning techniques for localising biomolecules and cells: the essence of nanobiotechnology. In: Vadgama P (ed) Surfaces and interfaces for biomaterials. Woodhead Publishing, Cambridge, pp 150–180 Ademovic Z, Kingshott P (2005) Micro and nanoscale surface patterning techniques for localising biomolecules and cells: the essence of nanobiotechnology. In: Vadgama P (ed) Surfaces and interfaces for biomaterials. Woodhead Publishing, Cambridge, pp 150–180
2.
Zurück zum Zitat Berger S (2007) Entwicklung von in situ-härtenden Polymer/Apatit-Kompositmaterialien. Dissertation (Bergakademie Freiberg) Berger S (2007) Entwicklung von in situ-härtenden Polymer/Apatit-Kompositmaterialien. Dissertation (Bergakademie Freiberg)
3.
Zurück zum Zitat Brongersma ML (2003) Nanoscale photonics: nanoshells: gifts in a gold wrapper. Nat Mater 2: 296–297PubMedCrossRef Brongersma ML (2003) Nanoscale photonics: nanoshells: gifts in a gold wrapper. Nat Mater 2: 296–297PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Catledge SA, Fries MD, Vohra YK et al. (2002) Nanostructured ceramics for biomedical implants. J Nanosci Nanotech 2: 1–20CrossRef Catledge SA, Fries MD, Vohra YK et al. (2002) Nanostructured ceramics for biomedical implants. J Nanosci Nanotech 2: 1–20CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Christenson EM, Anseth KS, Beucken JJJP van den et al. (2007) Nanobiomaterial applications in orthopedics. J Orthop Res 25: 11–22PubMedCrossRef Christenson EM, Anseth KS, Beucken JJJP van den et al. (2007) Nanobiomaterial applications in orthopedics. J Orthop Res 25: 11–22PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Curtis A, Wilkinson C (2001) Nantotechniques and approaches in biotechnology. Trends Biotechnol 19: 97–101PubMedCrossRef Curtis A, Wilkinson C (2001) Nantotechniques and approaches in biotechnology. Trends Biotechnol 19: 97–101PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Decher G (1997) Fuzzy nanoassemblies: Toward layered polymeric multicomposites. Science 277: 1232–1237CrossRef Decher G (1997) Fuzzy nanoassemblies: Toward layered polymeric multicomposites. Science 277: 1232–1237CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Dersch R, Steinhart M, Boudriot U et al. (2005) Nanoprocessing of polymers: applications in medicine. Polym Adv Technol 16: 276–282CrossRef Dersch R, Steinhart M, Boudriot U et al. (2005) Nanoprocessing of polymers: applications in medicine. Polym Adv Technol 16: 276–282CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Farokhzad OC, Jon S, Khademhosseini A et al. (2004) Nanoparticle-aptamer bioconjugates: a new approach for targeting prostate cancer cells. Cancer Res 64: 7668–7672PubMedCrossRef Farokhzad OC, Jon S, Khademhosseini A et al. (2004) Nanoparticle-aptamer bioconjugates: a new approach for targeting prostate cancer cells. Cancer Res 64: 7668–7672PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Fifis T, Gamvrellis A, Crimeen-Irwin B et al. (2004) Size-dependent immunogenicity: therapeutic and protective properties of nano-vaccines against tumors. J Immunol 173: 3148–3154PubMed Fifis T, Gamvrellis A, Crimeen-Irwin B et al. (2004) Size-dependent immunogenicity: therapeutic and protective properties of nano-vaccines against tumors. J Immunol 173: 3148–3154PubMed
11.
Zurück zum Zitat Foley S, Crowley C, Smaihi M et al. (2002) Cellular localization of a water-soluble fullerene derivative. Biochem Biophys Res Commun 294: 116–119PubMedCrossRef Foley S, Crowley C, Smaihi M et al. (2002) Cellular localization of a water-soluble fullerene derivative. Biochem Biophys Res Commun 294: 116–119PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Georganopoulou DG, Chang L, Nam JM et al. (2005) Nanoparticle-based detection in cerebral spinal fluid of a soluble pathogenic biomarker for Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci U S A 102: 2273–2276PubMedCrossRef Georganopoulou DG, Chang L, Nam JM et al. (2005) Nanoparticle-based detection in cerebral spinal fluid of a soluble pathogenic biomarker for Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci U S A 102: 2273–2276PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Heidenau F, Mittelmeier W, Detsch R et al. (2005) A novel antibacterial titania coating: metal ion toxicity and in vitro surface colonization. J Mater Sci Mater Med 16: 883–888PubMedCrossRef Heidenau F, Mittelmeier W, Detsch R et al. (2005) A novel antibacterial titania coating: metal ion toxicity and in vitro surface colonization. J Mater Sci Mater Med 16: 883–888PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Hirsch LR, Stafford RJ, Bankson JA et al. (2003) Nanoshell-mediated near-infrared thermal therapy of tumors under magnetic resonance guidance. Proc Natl Acad Sci U S A 100: 13549–13554PubMedCrossRef Hirsch LR, Stafford RJ, Bankson JA et al. (2003) Nanoshell-mediated near-infrared thermal therapy of tumors under magnetic resonance guidance. Proc Natl Acad Sci U S A 100: 13549–13554PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Hughes GA (2005) Nanostructure-mediated drug delivery. Nanomedicine 1: 22–30PubMed Hughes GA (2005) Nanostructure-mediated drug delivery. Nanomedicine 1: 22–30PubMed
16.
Zurück zum Zitat Jaiswal JK, Goldman ER, Matturssi H, Simon SM (2004) Use of quantum dots for live cell imaging. Nat Methods 1: 73–78PubMedCrossRef Jaiswal JK, Goldman ER, Matturssi H, Simon SM (2004) Use of quantum dots for live cell imaging. Nat Methods 1: 73–78PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Kawasaki ES, Player A (2005) Nanotechnology, nanomedicine, and the development of new, effective therapies for cancer. Nanomedicine 1: 101–109PubMed Kawasaki ES, Player A (2005) Nanotechnology, nanomedicine, and the development of new, effective therapies for cancer. Nanomedicine 1: 101–109PubMed
18.
Zurück zum Zitat Keating CD (2005) Nanoscience enables ultrasensitive detection of Alzheimer’s biomarker. Proc Natl Acad Sci U S A 102: 2263–2264PubMedCrossRef Keating CD (2005) Nanoscience enables ultrasensitive detection of Alzheimer’s biomarker. Proc Natl Acad Sci U S A 102: 2263–2264PubMedCrossRef
19.
Zurück zum Zitat Kim S, Lim YT, Soltesz EG et al. (2004) Near-infrared fluoreszent type II quantum dots for sentinel lymph node mapping. Nat Biotechnol 22: 93–97PubMedCrossRef Kim S, Lim YT, Soltesz EG et al. (2004) Near-infrared fluoreszent type II quantum dots for sentinel lymph node mapping. Nat Biotechnol 22: 93–97PubMedCrossRef
20.
Zurück zum Zitat Lee LJ (2006) Polymer nanoengineering for biomedical applications. Ann Biomed Eng 34: 75–88PubMedCrossRef Lee LJ (2006) Polymer nanoengineering for biomedical applications. Ann Biomed Eng 34: 75–88PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Li X, St John J, Coffer JL et al. (2000) Porosified silicon wafer structures impregnated with platinum anti-tumor compounds: Fabrication, characterization, and diffusion studies. Biomed Microdevices 2: 265–272CrossRef Li X, St John J, Coffer JL et al. (2000) Porosified silicon wafer structures impregnated with platinum anti-tumor compounds: Fabrication, characterization, and diffusion studies. Biomed Microdevices 2: 265–272CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Lowe CR (2000) Nanobiotechnology: the fabrication and applications of chemical and biological nanosructures. Curr Opin Struct Biol 10: 428–434PubMedCrossRef Lowe CR (2000) Nanobiotechnology: the fabrication and applications of chemical and biological nanosructures. Curr Opin Struct Biol 10: 428–434PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Nam JM, Thaxton CS, Mirkin CA (2005) Nanoparticle-based bio-bar codes for the ultrasensitive detection of proteins. Science 301: 1884–1886CrossRef Nam JM, Thaxton CS, Mirkin CA (2005) Nanoparticle-based bio-bar codes for the ultrasensitive detection of proteins. Science 301: 1884–1886CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Norman JJ, Desai TA (2006) Methods for fabrication of nanoscale topography for tissue engineering scaffolds. Ann Biomed Eng 34: 89–101PubMedCrossRef Norman JJ, Desai TA (2006) Methods for fabrication of nanoscale topography for tissue engineering scaffolds. Ann Biomed Eng 34: 89–101PubMedCrossRef
25.
Zurück zum Zitat Sato M, Webster TJ (2004) Nanobiotechnology: implications for the future of nanotechnology in orthopedic applications. Expert Rev Med Dev 1: 105–114CrossRef Sato M, Webster TJ (2004) Nanobiotechnology: implications for the future of nanotechnology in orthopedic applications. Expert Rev Med Dev 1: 105–114CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Schiffelers RM, Ansari A, Xu J et al. (2004) Cancer siRNA therapy by tumor selective delivery with ligand-targeted sterically stabilized nanoparticle. Nucleic Acids Res 32: e149PubMedCrossRef Schiffelers RM, Ansari A, Xu J et al. (2004) Cancer siRNA therapy by tumor selective delivery with ligand-targeted sterically stabilized nanoparticle. Nucleic Acids Res 32: e149PubMedCrossRef
27.
Zurück zum Zitat Schuler M, Trentin D, Textor M, Tosatti SGP (2006) Biomedical interfaces: titanium surface technology for implants and cell cariers. Nanomedicine 1: 449–463PubMedCrossRef Schuler M, Trentin D, Textor M, Tosatti SGP (2006) Biomedical interfaces: titanium surface technology for implants and cell cariers. Nanomedicine 1: 449–463PubMedCrossRef
28.
Zurück zum Zitat Sun Q, Wang Q, Rao BK, Jena P (2004) Electronic structure and bonding of Au on a SiO2 cluster: a nanobullet for tumors. Phys Rev Lett 93: 186803/1–4PubMedCrossRef Sun Q, Wang Q, Rao BK, Jena P (2004) Electronic structure and bonding of Au on a SiO2 cluster: a nanobullet for tumors. Phys Rev Lett 93: 186803/1–4PubMedCrossRef
29.
Zurück zum Zitat Truskett VN, Watts MPC (2006) Trends in imprint lithography for biological applications. Trends Biotechnol 24: 312–317PubMedCrossRef Truskett VN, Watts MPC (2006) Trends in imprint lithography for biological applications. Trends Biotechnol 24: 312–317PubMedCrossRef
30.
Zurück zum Zitat Webster TJ, Ahn ES (2006) Nanostructured biomaterials for tissue engineered bone. Adv Biochem Eng Biotechnol 103: 275–308 Webster TJ, Ahn ES (2006) Nanostructured biomaterials for tissue engineered bone. Adv Biochem Eng Biotechnol 103: 275–308
31.
Zurück zum Zitat Wilson DL, Martin R, Hong S et al. (2001) Surface organization and nanopatterning of collagen by dip-pen nanolithography. Proc Nat Acad Sci U S A 98: 13660–13664CrossRef Wilson DL, Martin R, Hong S et al. (2001) Surface organization and nanopatterning of collagen by dip-pen nanolithography. Proc Nat Acad Sci U S A 98: 13660–13664CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Wu X, Liu H, Liu J et al. (2003) Immunofluorescent labelling of cancer marker Her2 and other cellular targets with semiconductor quantum dots. Nat Biotechnol 21: 41–46PubMedCrossRef Wu X, Liu H, Liu J et al. (2003) Immunofluorescent labelling of cancer marker Her2 and other cellular targets with semiconductor quantum dots. Nat Biotechnol 21: 41–46PubMedCrossRef
33.
Zurück zum Zitat Xia Y, Whitesides GM (1998) Soft lithography. Annu Rev Mater Sci 28: 153–184CrossRef Xia Y, Whitesides GM (1998) Soft lithography. Annu Rev Mater Sci 28: 153–184CrossRef
Metadaten
Titel
Design von bioaktiven und nanostrukturierten Oberflächen
Anwendungen in der Medizin
verfasst von
Dr. M. Schnabelrauch
J.H. Clement
Publikationsdatum
01.10.2007
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Die Onkologie / Ausgabe 10/2007
Print ISSN: 2731-7226
Elektronische ISSN: 2731-7234
DOI
https://doi.org/10.1007/s00761-007-1258-0

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