Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CAU-Wissenschaftlerin erhält EU-Förderung zur Entwicklung neuer Implantate

22.11.2017

Wenn bei einem Herzinfarkt Zellen nicht mehr genügend Sauerstoff erhalten, kann Muskelgewebe geschädigt werden oder sogar absterben. Ein Forschungsteam der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat ein Material entwickelt, das geschädigtes Gewebe erneuern und zu einer schnelleren Behandlung beitragen soll. Dabei macht es sich zunutze, dass Zellen auf Reize ihrer Umgebung reagieren. In seinem Aufbau und seiner Konsistenz ähnelt das neue Material der natürlichen Umgebung von Zellen. Dadurch können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Verhalten von Zellen gezielt beeinflussen und sie so zum Beispiel zum Wachsen anregen.

In einem jetzt gestarteten Projekt will das Forschungsteam um Professorin Christine Selhuber-Unkel das Material zur Marktreife bringen. Gefördert wird es vom Europäischen Forschungsrat mit einem sogenannten Proof-of-Concept-Grant in Höhe von rund 150.000 Euro, mit dem Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung schneller in die Anwendung gebracht werden sollen.


Im Labor an der Technischen Fakultät besiedeln Christine Selhuber-Unkel (rechts), Mohammadreza Taale und Christine Arndt vom Institut für Materialwissenschaften das neue Biomaterial mit Zellen.

Foto: Julia Siekmann/CAU


Das softe Hydrogel könnte zum Beispiel als Implantat in der regenerativen Medizin eingesetzt werden. Seine Marktfähigkeit will das Kieler Team jetzt testen.

Foto: Christine Arndt

Wie sich die Zellen des menschlichen Körpers verhalten, hängt auch von ihrer Umgebung ab. Über Rezeptoren an ihrer Oberfläche erkennen sie äußere mechanische Reize wie die Berührung anderer Zellen oder Oberflächen. Diese Informationen wandeln Zellen in biologische Prozesse um (die sogenannte Mechanotransduktion) und beginnen, sich zu teilen, zu differenzieren oder zu wandern.

Christine Selhuber-Unkel, Professorin für Biokompatible Nanomaterialien am Institut für Materialwissenschaft, hat mit ihrer Arbeitsgruppe ein Material entwickelt, mit dem sie diesen zellulären Mechanismus imitieren kann. Mit seiner Hilfe lässt sich das Verhalten von Zellen gezielt beeinflussen. „Dank seiner Ähnlichkeit mit der natürlichen Zellumgebung könnte das Material als Implantat in der regenerativen Medizin oder zur Lagerung von Zellen für die Stammzelltherapie genutzt werden“, so die Materialwissenschaftlerin der CAU.

Mit der EU-Förderung will Selhuber-Unkel das Material jetzt zur Marktreife bringen. „Im Austausch mit potenziellen Kunden wollen wir es anhand konkreter Anforderungen weiterentwickeln. Dafür sind wir eng vernetzt mit verschiedenen Ausgründungen der CAU und werden Kontakt zu weiteren Firmen aufnehmen“, kündigt Selhuber-Unkel an. Am Ende des Projektes soll ein biokompatibler Prototyp stehen, der sich kostengünstig für verschiedene Anwendungen produzieren lässt.

Forschungsergebnisse zum Nutzen der Gesellschaft anwendbar zu machen und damit den Technologietransfer zu stärken, ist das Ziel der Förderlinie des Europäischen Forschungsrates. „Als Universität wollen wir gesellschaftliche Probleme lösen und unmittelbar das Leben der Menschen verbessern. Deshalb arbeiten wir daran, unsere Forschungserkenntnisse schneller in die Anwendung zu bringen. Das Projekt gibt uns Impulse, wie dieser Transfer künftig besser und zielgenauer erfolgen kann“, freut sich Professorin Karin Schwarz, Vizepräsidentin für Forschung und Technologietransfer an der CAU über die erste bewilligte Förderung dieser Art in Schleswig-Holstein.

Das Besondere an dem neuen Material sind die miteinander verbundenen Hohlkanäle in seinem Inneren: Nur wenige Mikrometer breit durchziehen sie das weiche Hydrogel wie ein System feiner Gänge. Dieser Aufbau ähnelt dem Gerüst aus Proteinen, das Zellen im menschlichen Körper umgibt. Zellen, die in den Kanälen des Hydrogels platziert werden, reagieren über ihre Oberfläche auf das sie umgebende Material. "Der große Vorteil ist, dass wir die Größe und Anordnung der Kanäle bei der Herstellung des Materials genau festlegen können. So nehmen wir gezielt Einfluss auf das Reaktionsverhalten der Zelle und regen sie zum Beispiel zum Wachsen an“, sagt Selhuber-Unkel.

Die Wirksamkeit des Materials wird noch verstärkt durch seine Dreidimensionalität. Denn in den feinen Kanälen sind die Zellen rundherum von dem Hydrogel umgeben. Auf diese Weise kommt es mit etwa 80 Prozent der Zelloberfläche in Kontakt, während es in flacher Form nur 50 Prozent berühren würde. „Mehr Kontakt bedeutet mehr Kontrolle“, fasst Selhuber-Unkel ein grundlegendes Prinzip des Projektes „Channelmat“ (von englisch „Channel“ für Kanal und „Mat“ für Material) zusammen. Es ist das Resultat einer Kooperation mit der Arbeitsgruppe Funktionale Nanomaterialien um Professor Rainer Adelung im CAU-Forschungsschwerpunkt Kiel Nano, Surface and Interface Science. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihr Material bereits als Patent angemeldet.

Fotos stehen zum Download bereit:

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-362-1.jpg
Bildunterschrift: Im Labor an der Technischen Fakultät besiedeln Christine Selhuber-Unkel (rechts), Mohammadreza Taale und Christine Arndt vom Institut für Materialwissenschaften das neue Biomaterial mit Zellen.
Foto: Siekmann/CAU

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-362-2.png
Bildunterschrift: Das softe Hydrogel könnte zum Beispiel als Implantat in der regenerativen Medizin eingesetzt werden. Seine Marktfähigkeit will das Kieler Team jetzt testen.
Copyright: Christine Arndt

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2017/2017-362-3.jpg
Bildunterschrift: Auf der Oberfläche des Materials sind die Hohlkanäle zu erkennen, die sich miteinander verbunden durch das Innere ziehen. Dieser Aufbau ähnelt dem Gerüst aus Proteinen, das Zellen natürlicherweise umgibt.
Copyright: Katharina Siemsen

Informationen zur Förderung Proof-of-Concept-Grant
Mit der Proof-of-Concept-Förderung sollen innovative Forschungsideen aus Projekten, die vom Europäischen Forschungsrat (ERC) bereits mit einem ERC-Grant gefördert wurden, auf ihre Anwendbarkeit geprüft und für den Markt weiterentwickelt werden. Die Fördersumme in Höhe von 150.000 Euro pro Projekt kann zum Beispiel eingesetzt werden für Marktforschung, Machbarkeitsstudien oder zur Erstellung eines Business-Plans. Mit dem Proof-of-Concept-Grant will der Europäische Forschungsrat eine Lücke schließen zwischen Grundlagenforschung und der ersten Phasen der Anwendung.
Mehr Informationen: https://erc.europa.eu/funding/proof-concept

Kontakt:
Professorin Christine Selhuber-Unkel
Biokompatible Nanomaterialien
Institut für Materialwissenschaft
Tel.: +49 431 880 6198
E-Mail: cse@tf.uni-kiel.de

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text/Redaktion: Julia Siekmann
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de, Internet: www.uni-kiel.de, Twitter: www.twitter.com/kieluni Facebook: www.facebook.com/kieluni, Instagram: instagram.com/kieluni

Details, die nur Millionstel Millimeter groß sind: Damit beschäftigt sich der Forschungsschwerpunkt „Nanowissenschaften und Oberflächenforschung“ (Kiel Nano, Surface and Interface Science – KiNSIS) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Im Nanokosmos herrschen andere, nämlich quantenphysikalische Gesetze als in der makroskopischen Welt. Durch eine intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Materialwissenschaft, Chemie, Physik, Biologie, Elektrotechnik, Informatik, Lebensmitteltechnologie und verschiedenen medizinischen Fächern zielt der Schwerpunkt darauf ab, die Systeme in dieser Dimension zu verstehen und die Erkenntnisse anwendungsbezogen umzusetzen. Molekulare Maschinen, neuartige Sensoren, bionische Materialien, Quantencomputer, fortschrittliche Therapien und vieles mehr können daraus entstehen.

Mehr Informationen auf http://www.kinsis.uni-kiel.de

Dr. Boris Pawlowski | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Verleihung GreenTec Awards 2018 – Kategorie »Energie« am 24. April 2018 auf der Hannover Messe
23.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht 31,5 Millionen Euro für Forschungsinstitute der Innovationsallianz Baden-Württemberg (InnBW)
20.04.2018 | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics