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TRR 225:  Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionalen Gewebemodellen

Fachliche Zuordnung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Biologie
Medizin
Physik
Förderung Förderung seit 2018
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 326998133
 
Inhalt des TRR225 ist die Erforschung der Biofabrikation und ihres systematischen Einsatzes mit dem langfristigen Ziel der Herstellung von funktionalen humanen Gewebemodellen. Biofabrikation ist definiert als die Verwendung automatisierter 3D-Druck-Prozesse zur Herstellung von hierarchischen Zell-Material-Konstrukten in einer räumlichen Anordnung, die eine Reifung zu Gewebemodellen mit funktionalen Eigenschaften ermöglicht. Dies birgt die Möglichkeit einer automatisierten Herstellung funktionaler Gewebemodelle, welche von unschätzbarem Wert als Tierversuchsersatz, für die Pharma- und Krebsforschung und als regenerative Therapieoption wären. Der Schwerpunkt der ersten Förderperiode (1. FP) des TRR225 lag auf der Entwicklung von Materialien und Verfahren mit Fokus auf dem Überleben der Zellen im Druckprozess. Mit der gestiegenen Anzahl an Optionen lebende Zellen zu drucken, rückt zusätzlich das Verhalten der Zellen in den gedruckten Biofabrikaten immer stärker in den Fokus. Bis heute bleiben kausale Zusammenhänge zwischen Fabrikationsbedingungen und dem Zellverhalten jenseits des Überlebens, wie z. B. Proliferation, jedoch noch weitestgehend unklar. Der Verbund legt daher in der 2. FP ein Hauptaugenmerk auf eine Intensivierung der in der 1. FP gewachsenen Verzahnung der Material- und Methodenentwicklung mit dem Aufbau der Gewebemodelle. Dabei bewegen sich die zentralen Fragestellungen von der Druckbarkeitsoptimierung der Biotinten und der Präzision der Fabrikationsmethoden (1. FP) hin zum Post-Fabrikationsverhalten der Zellen in den Biofabrikaten, der Sicherstellung des langfristigen Zellüberlebens (Versorgung) sowie dem Aufbau von Gewebemodellen und für die jeweilige Anwendung fokussierten Material- und Prozessdesign.Der Verbund gliedert sich weiterhin in die drei Projektbereiche A (Biotinten), B (Verfahren und Methoden) und C (Biofabrizierte Modelle). Damit soll die Grundlage dafür geschaffen werden, dass in der 3. FP der Fokus auf die funktionale Evaluation der biofabrizierten Modelle sowie die Entwicklung von Modellen der nächsten Generation erfolgen kann.Die Standorte des TRR225 hatten bereits durch die Einrichtung der ersten beiden Biofabrikationsstudiengänge sowie der ersten zwei Professuren für Biofabrikation eine deutschlandweit einzigartige Grundlage für diesen Antrag geschaffen. Während der 1. FP wurden weitere strukturbildende Maß-nahmen getroffen, wie die Schaffung von vier neuen Professuren und einer Nachwuchsgruppe, sowie der Gründung des interfakultären Institutes für Funktionsmaterialien und Biofabrikation (IFB) und der Initiierung des Forschungsbaus Center of Polymers for Life (CPL). Gemeinsam haben die drei Standorte eine bayerische Anschubförderung für die Bildung eines Exzellenzverbundes erhalten (Titel: Cellular Hybrids), für die der TRR225 eine tragende Säule darstellt. Auch durch diese Entwicklungen wird der Erfolg des TRR225 in der 1. FP sichtbar.
DFG-Verfahren Transregios
Internationaler Bezug USA

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Beteiligte Institution Forschungszentrum Jülich
 
 

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