Der Ersatz eines Gelenks mit einer Endoprothese gehört zu den Standardoperationen in der Orthopädischen Chirurgie. Verschiedene Maßnahmen, wie z.B. die Verbesserung von den Biomaterialien und auch der OP-Techniken in den vergangenen Jahren machen diese Operation ist äußerst erfolgreich und haben zu einer Verbesserung klinischen Ergebnisse geführt. Dennoch zeigen die Ergebnisse, dass noch nicht alle Patienten sehr zufrieden sind. Dieses hat zumeist das Versagen der Endoprothese als Grund. Zu den Versagensgründen von Endoprothesen gehören die aseptische Prothesenlockerung, Entzündungsreaktionen, Infektionen, Implantationsfehler.

Die inflammatorischen Prozesse um Endoprothesen wie auch die Lockerungen können in geringem Ausmaße durch mechanische Ursachen hervorgerufen werden. Der Hauptanteil der Ursachen besteht jedoch nach wie vor in der Freisetzung von Bestandteilen der Biomaterialien. Die Freisetzung von Polyethylen aus den Polyethylenlagern ist durch die verbesserten Qualitäten der Werkstoffe stark in den Hintergrund getreten. Es kommt jedoch nach wie vor zu Freisetzungen von metallischem Abrieb. Dieser Abrieb im Kniegelenk besteht zumeist aus Kobalt-Chrom, das in den synovialen Strukturen des Gelenkes angereichert wird.

Die Formen des metallischen Abriebs können in partikulärer Form, aber auch als organometallische Komplexe, Salze und auch Ionen vorliegen. Dieser metallische Verschleiß kann dann zu einem Knochenverlust um die Prothese herum führen, der durch die inflammatorische Reaktion der Gelenke getriggert wird. Diese zelluläre getriggerte Kaskade beinhaltet das Zusammenspiel verschiedener Zytokine, die einen hemmenden Effekt auf die Knochenneubildung, aber insbesondere einen proinflammatorischen Effekt und Aktivierungseffekt auf die Knochenresorption haben.

Ziel des Labors ist es den Einfluss der unterschiedlichen Abriebmaterialien auf die gelenksständigen Zellen (Osteoblasten, Osteoklasten, Fibroblasten und Immunzellen) zu untersuchen und zu verstehen. Insbesondere neue Materialien werden zunächst im Labor auf ihre Bioverträglichkeit in vitro und in vivo getestet.