Chemische Anbindungs- und Freisetzungssysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Henning Menzel
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251503496

Es wird das Ziel verfolgt, biologische Stimuli wie die Wachstumsfaktoren BMP-2, TGF-β3 sowie den Transkriptionsfaktor Smad8 L+MH2 in biologisch aktiver Form über einen für die Regeneration erforderlichen Zeitraum kontrolliert an vorgesehenen Orten mit einem Gradienten freizusetzen. Die Arbeiten in der vorangegangenen Förderperiode haben gezeigt, dass polymere Nanopartikel, die sich spontan beim Mischen von Chitosan und Tripolyphosphat bilden, geeignet sind, um BMP-2 zu immobilisieren und kontrolliert freizugegeben. Entsprechendes gilt für TGF-β3 und Partikel aus Alginat und Poly-L-Lysin-Oligomeren. Diese Partikel können auf entsprechend modifizierte Fasermatten in passenden Gradienten aufgebracht werden. Als geeigneter Prozess zum Aufbringen eines Gradienten wurde ein Tauchprozess identifiziert und etabliert, welcher der Layer-by-Layer (LbL)-Technik sehr ähnlich ist und mit dieser zum Aufbringen von z. B. stabilisierenden oder die Freigabe verzögernden Schichten kombiniert werden kann. Für den Transkriptionsfaktor Smad8 L+MH2 soll in der kommenden Förderperiode ein entsprechendes Freisetzungssystem entwickelt und getestet werden, so dass Freisetzungssysteme für alle drei Signalproteine vorliegen. Ein weiteres Ziel für die kommende Periode wird sein, die polymeren Systeme in Bezug auf die Freigabekinetik an die medizinischen Notwendigkeiten anzupassen und gemeinsam mit TP6 die zeitlich und räumlichen Gradienten in der Freisetzung nachzuweisen. Es sollen auch (photovernetzbare) Zwischenschichten zur Stabilisierung und Einstellung der Freisetzungskinetik eingesetzt werden. Weiterhin werden die verschiedenen Freisetzungssysteme auf den Fasermatten zur Ausbildung der entsprechenden gegenläufigen Gradienten kombiniert.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2180: Gradierte Implantate für Sehnen-Knochen-Verbindungen (Gradierte Implantate)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Peter Behrens (†)