Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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Biomedizinische Materialien - Forschungsprojekte

DFG Projekt 2018

Biogene, thermoresponsive Polyelektrolytmultischichten als potentielle Substrate für die Erzeugung von Zellschichten für Tissue Engineering

Laufzeit: 01.01.2018 - 31.12.2020

Partner: Jun.-Prof. Kai Zhang, Universität Göttingen

Ein neuer Ansatz zur Bildung von thermoresponsiven Oberflächenbeschichtungen auf der Basis von Derivaten aus Cellulose und Chitosan als biogene, biokompatible und umweltfreundliche Biopolymere aus nachwachsenden Rohstoffen wird untersucht, um Kultursubstrate für Säugetierzellen herzustellen, und somit eine nichtenzymatische Freisetzung von Zellen und Zellschichten durch Temperaturänderung zu ermöglichen. Das neue System soll aufgrund der inhärenten Bioaktivität von sulfatierter Cellulose / Chitosan gegenüber mitogenen und morphogenen Wachstumsfaktoren, der ausgezeichneten Biokompatibilität sowie der möglichen langfristigen Abbaubarkeit wesentliche Vorteile gegenüber bestehenden vollsynthetischen thermoresponsiven Polymeren wie Poly (N-isopropylacrylamid) bieten. Diese Vorteile ermöglichen es, dass diese Systeme nicht nur für In vitro-Anwendungen zur Erzeugung von Zellschichten für die Konstruktion verschiedener Gewebe für die Transplantation, einschließlich Haut, Hornhaut, Myokard usw., geeignet sind, sondern auch für verschiedene In vivo-Anwendungen nützlich sein können, wo die temperaturabhängige Freisetzung von Proteinen und / oder Zellen wünschenswert ist.

DFG GR 1290/12-1

ESF-Graduiertenschule AGRIPOLY

Teilprojekt Funktionspolymere

Aktivierung von biokompatiblen Polysacchariden zur Herstellung biomimetischer Oberflächenbeschichtungen mit rekombinanten Wachstumsfaktoren zur Regeneration von Bändern

Laufzeit: 01.10.2017 - 30.09.2020

Das Forschungsprojekt untersucht die Wirkung unterschiedlicher Vernetzungsgrade von halbsynthetischen Polysacchariden während der Mehrschichtbildung auf mechanische Eigenschaften und kontrollierte Freisetzung von Wachstumsfaktoren hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen in Richtung Fibroknorpel und Knochen. Folgende spezifische Ziele werden behandelt:

  • Synthese von Bibliotheken von Polysacchariden mit unterschiedlichen Funktionalisierungsgraden von reaktiven Thiolen und Vinylgruppen für photochemische oder terminale Amingruppen zur enzymatischen Vernetzung
  • Bildung von Multischichten aus funktionalisierten Bibliotheken von Polysacchariden mit unterschiedlichen Vernetzungsgraden, die die mechanischen Eigenschaften von Substraten und die Freisetzung von Wachstumsfaktoren verändern
  • Rekombinante Expression von Wachstumsfaktoren GDF-5 und BMP-2 mit Einführung von zusätzlichen Linkern zur kovalenten Immobilisierung in Multilayer
  • Erzeugung von Gradientenvernetzung, aber auch von Wachstumsfaktoren durch eine mikrofluidische Vorrichtung
  • Untersuchung der Wirkung von mechanischen und Wachstumsfaktorgradienten auf die Zelldifferenzierung mit mesenchymalen Stammzellen

Landesprojekt Sachsen-Anhalt

Leistungszentrum „Chemie- und Biosystemtechnik“ Sachsen-Anhalt

Teilprojekt CBS 7

DESIGN BIOAKTIVER OBERFLÄCHENBESCHICHTUNGEN UND HYDROGELE FÜR MEDIZINISCHE ANWENDUNGEN AUF BASIS BIOBASIERTER WERKSTOFFE

Laufzeit: 01.10.2016 - 30.09.2019

Biobasierte Werkstoffe wie Alginate, Cellulosen, Chitosane und Hyaluronane sollen durch gezielte chemische Umsetzung eine Bioaktivität erhalten, die deren medizinische Anwendung erlaubt. Die Bioaktivität der Polysaccharide wird nach adsorptiver oder kovalenter Kopplung auf Polymeren, Keramiken und Metallen oder als in situ vernetzende Hydrogele mit Zellkulturen bestimmt, wodurch neue Produkte für medizinische Implantate und Zelltherapie ausgewählt werden können.

DFG Projekt 2016

In situ gelierende Hydrogele zur Regeneration von Knorpel

Laufzeit: 01.06.2016 - 31.05.2019

In situ vernetzende Hydrogele können für die minimal-invasive Behandlung von Gewebsdefekten und zur kontrollierten Freisetzung von Pharmaka genutzt werden. Im vorliegenden Antrag soll geprüft werden, ob semisynthetische Polysaccharide auf Basis von Cellulose und Chitosan durch Sulfatierung und Oxidation zu Hydrogelen verformt werden können, die hinsichtlich mechanischer Eigenschaften, ihrem Abbauverhalten, der Kinetik der Freisetzung des Wachstumsfaktors TGF-beta3 und daraus resultierender chondrogenen Aktivität gegenüber mesenchymalen Stammzellen als System zur Regeneration von Knorpel geeignet sind. Neben Arbeiten zur Synthese der Cellulose und Chitosan-Derivate, der Charakterisierung mechanischer Geleigenschaften, des Abbauverhaltens und von in vitro-Studien zur Bioaktivität sollen zusätzlich spektroskopische und Imaging-Methoden zur berührungslosen und zerstörungsfreien Analytik von Massentransfer, mechanischen Eigenschaften und Biokompatibilität der Hydrogele in vitro und im Mausmodell eingesetzt werden. Ergebnisse des Vorhabens werden den Kenntnisstand zur Bioaktivität pflanzlicher und tierischer Polysaccharidderivate verbessern und könnten zukünftig für die Behandlung von Knorpeldefekten nutzbar sein.

DFG GR 1290/11-1

EU Joint Mobility Project - BEAM

Biomedical Engineering - EU Australian cooperation at the master level

Laufzeit: 01.10.2014 - 30.09.2018

Die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ist Mitglied eines von der Europäischen Union geförderten Projektes, welches den Austausch von Studenten zwischen Europa und Australien fördert. Dabei können deutsche Studenten ab April 2017 für 3,5 oder 5 Monate an der Queensland University of Technology in Brisbane oder der University of Sydney Kurse auf dem Gebiet des Biomedical Engineerings und der Pharmazie belegen und gleichzeitig in Absprache mit der Arbeitsgruppe Biomedizinische Materialien und den Kollegen in Australien eine Masterarbeit oder Diplomarbeit anfertigen.

http://www.beam-jmp.eu   

Forschungsdatenbank des Landes Sachsen-Anhalt

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