Bioaktive Materialien

Die Medizin der Zukunft wird neue Arten der Therapie benötigen, um die Herausforderungen der demografischen Entwicklung wie auch die Folgen der großen Volkskrankheiten zu meistern. Dafür werden intelligente, biohybride Werkstoffe benötigt, die physiologische Prozesse und Defekte diagnostizieren, überwachen und therapieren. Diese Werkstoffe zu entwickeln und die entsprechende Fertigungstechnologie in ein wirtschaftliches Produktionsverfahren zu überführen, hat sich der Bereich Gesundheit des Fraunhofer ISC zur Aufgabe gemacht.

Die Forschungsarbeit konkretisiert sich in aktuellen FuE-Schwerpunkten für die Anwendungsbereiche:

 

Regenerative Medizin

Biohybride Werkstoffe aus dem Fraunhofer ISC eröffnen mit ihrer steuerbaren Abbaubarkeit im Körper und ihrer beliebigen dreidimensionalen Formgebung bei einer Auflösung im 100 nm-Bereich neue Wege in der regenerativen Medizin.

In der Regenerativen Medizin werden die Selbstheilungskräfte des menschlichen Körpers gesteuert, um durch eine Kombination aus High-Tech-Trägermaterialien (Scaffolds) und Zellgewebe die optimale Integration in das biologische Milieu zu beschleunigen und dauerhaft zu gewährleisten. Auch zum Aufbau von Gewebe in vitro (Tissue Engineering) werden dreidimensionale Gerüststrukturen als Trägermaterial verwendet.  In diesen beiden Teilgebieten der modernen Medizin kann durch eine individuell an die jeweilige Anwendung anpassbare 3D-Struktur in Kombination mit einer nanoskaligen Oberflächenstrukturierung und biochemischen Funktionalisierung eine optimale Zellbesiedlung erreicht werden. Zusätzlich dient die Scaffoldstruktur dazu, die stabile 3D-Vernetzung der Zellen im Raum und die Nährstoffversorgung in allen Bereichen des Scaffolds zu gewährleisten.

Materialsysteme: Kieselgel-Faservliese und TiPLA-Faser, ORMOCER®

 

Diagnostik und Theranostik

Für eine individualisierte Diagnostik und Therapie werden in verschiedenen Projekten multifunktionale Nanopartikel entwickelt, die Biomarker binden, Wirkstoffe kapseln und sowohl in vitro als auch in vivo für unterschiedliche Bildgebungsverfahren eingesetzt werden können. In die biodegradierbaren Trägerstrukturen kann eine therapiebegleitende Diagnostik für die Wundheilung integriert werden. Für präklinische Tests entwickelt das Fraunhofer ISC in Zusammenarbeit mit der Fraunhofer-Attract-Gruppe 3DNanoCell kundenspezifiche »3D Zell-Assays« für ein zuverlässiges und sicheres Wirkstoff-Screening.

 

Implantatentwicklung

In Kooperation mit dem Translationszentrum »Regenerative Therapien für Krebs- und Muskuloskelettale Erkrankungen« entwickelt das Fraunhofer ISC GMP-konforme Implantate auf Basis der vaskularisierten Trägerstruktur BioVaSc. Zur besseren Biokompatibilität werden Implantatoberflächen zusätzlich modifiziert.


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Fachinformationen

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Sofia Dembski

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Dr. Sofia Dembski

Leiterin Theranostik

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Neunerplatz 2
97082 Würzburg

Telefon +49 931 4100-516

Fax +49 931 4100-399

Doris Heinrich

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Prof. Dr. Doris Heinrich

Leiterin Fraunhofer Attract »3DNanoCell«

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Neunerplatz 2
97082  Würzburg

Telefon +49 931 31-81862

Fax +49 931 4100-399

Somchith Nique

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Dr. Somchith Nique

Biodegradierbare, (bio)aktive Hybridpolymere

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Neunerplatz 2
97082 Würzburg

Telefon +49 931 4100-425

Fax +49 931 4100-559