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TRR 298:  Sicherheitsintegrierte und infektionsreaktive Implantate

Fachliche Zuordnung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Biologie
Chemie
Informatik, System- und Elektrotechnik
Maschinenbau und Produktionstechnik
Medizin
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung Förderung seit 2021
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426335750
 
Implantate werden nach tumor-, trauma- oder infektionsbedingtem Organ- und Gewebeverlust eingesetzt und sind für die Wiederherstellung elementarer und zum Teil lebenserhaltender Funktionen von Bedeutung. Trotz internationaler Forschungsanstrengungen bestehen heute nach wie vor große Defizite im Bereich der Implantatsicherheit. Die zunehmende Zahl an Implantatverlusten in den verschiedenen medizinischen Disziplinen stellt eine der größten Herausforderungen der modernen Medizin dar und der Mangel an geeigneten therapeutischen Strategien unterstreicht die Notwendigkeit, innovative Forschungsansätze zu erarbeiten. Im beantragten Forschungsverbund soll durch die synergistische Zusammenarbeit unterschiedlichster Disziplinen ein neuer Weg der Implantatforschung eingeschlagen werden: Durch wissenschaftliche Nutzung sicher-heitsrelevanter Konzepte aus den Ingenieurwissenschaften sollen intelligente Implantatsysteme für die muskuloskeletale, dentale und audioneurologische Anwendung erforscht werden, die erstmals ein kontinuierliches Monitoring zur Früherkennung von Komplikationen und damit eine Reaktion zur Wiederherstellung des Initialzustands erlauben. Durch die Entwicklung chemischer, biologischer und physikalischer Detektionssysteme wird die frühzeitige Erfassung technischer oder biologischer Komplikationen ermöglicht. Als Konsequenz der Detektion können behandlergestützt oder autoregulativ Reaktionen ausgelöst werden, die eine technische oder biologische Regeneration herbeiführen. Die hier entwickelten neuen Systeme werden in einem digitalen Implant-Lifecycle-Management zusammenfließen und langfristig zu einer erhöhten Implantatsicherheit führen, wozu auch die Kommunikationsforschung durch die Erforschung der Arzt-Patienten-Interaktion einen innovativen Beitrag leistet. Der beantragte SFB ist für 12 Jahre ausgelegt, wobei der Fokus in der ersten Förderperiode auf der Erforschung neuer Detektions- und Reaktionssysteme liegt. In weiteren Phasen erfolgt die wissenschaftliche Progression auf Basis der durch die Detektionssysteme gewonnenen Daten, die Weiterentwicklung von Simulationsmodellen zur Berechnung von Lebensdauerprognosen und die Kombination und Implantatadaptation der Systeme mit einer Verlagerung in Richtung autoregulativer Systeme. Für diesen komplexen Entwicklungszyklus ist die interdisziplinäre Expertise aus der Medizin, den Natur-, Ingenieur- und Sozialwissenschaften notwendig, die in Hannover mit einem international sichtbaren Implantat-forschungsschwerpunkt etabliert wurde. Die in diesem SFB aufgebaute grundlagenorientierte Pionierforschung auf dem Gebiet der innovativen Detektions- und Reaktionssysteme und dem biologischem Interface-Engineering wird nicht nur einen wichtigen Erkenntnisgewinn für das jeweilige Forschungsfeld bedeuten, sondern verspricht durch die Integration in die Entwicklung sicherheitsintegrierter und infektionsreaktiver Implantate eine nachhaltige Verbesserung der Implantat- und damit der Patientensicherheit.
DFG-Verfahren Transregios

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Antragstellende Institution Medizinische Hochschule Hannover
Mitantragstellende Institution Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
 
 

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