Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Polymerforscher starten globales Netzwerk KOALA

03.02.2012
Am Max-Planck-Institut für Polymerforschung entsteht Netzwerk zur Entwicklung intelligenter Verbandsmaterialien. EU fördert Projekt zum weltweiten Wissensaustausch.

Am 1. Februar 2012 startete von Mainz aus das weltweit agierende Netzwerk KOALA. Das von der EU geförderte Projekt wird die quer über den Erdball verstreute Forschung zu Wundheilung und Infektionsgefahren koordinieren.

Die Federführung für das neu entstehende Netzwerk übernehmen Forscher am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz. Hauptziel ist es, wissenschaftliche Fortschritte in diesem Forschungsbereich auszutauschen, vergleichbar zu machen und einen einheitlichen Kenntnisstand zu erlangen. Renate Förch, Leiterin des Projektes am MPI-P und Initiatorin von KOALA erklärt: „Nachdem wir bereits mit europäischen Partnern arbeitsteilig forschen und unsere Ressourcen bündeln, ist es nun notwendig die Entwicklung weltweit zu vereinen und die Herausforderungen koordiniert anzugehen.“ Die EU fördert das Projekt in den kommenden 2 Jahren mit 77.000 Euro.

Kampfansage an Krankenhauskeime

Die Wundheilung und die in ihrem Verlauf bestehenden Infektionsgefahren sind ein vielfach unterschätztes Problem, das Mediziner, Klinikmanager und Gesundheitspolitiker vor große Probleme stellt. Untersuchungen von Fachverbänden besagen einhellig, dass Infektionen von Verletzungen und Operationswunden pro Jahr in Deutschland zu weit mehr Todesfällen als im Straßenverkehr führen. Der Kampf gegen Krankenhauskeime, denen mit zunehmenden Antibiotikaresistenzen medikamentös nicht mehr beizukommen ist, wird vor allem über Wundverbände geführt.

Die Zukunft sieht diese als multifunktionelle Materialien, die mit intelligenten Mechanismen die Heilung fördern, die Keimbesiedlung nahezu verhindern, infektiöse Bereiche frühzeitig anzeigen und ihnen mit antibakteriellen Wirkstoffen zu Leibe rücken. Die Entwicklung ist komplexer als es scheint, da zum Beispiel einige körpereigene Bakterien für den Heilungsprozess unerlässlich sind und nicht mit abgetötet werden sollen.

Ein weiterer Faktor ist die Verwendbarkeitsdauer: Jedes Ablösen und neues Aufbringen des Verbandes trägt etwa bei Brandwunden zur Vernarbung bei und behindert die Regeneration. Mit eben diesen medizinischen Problemen beschäftigt sich das von Förch betriebene Projekt BacterioSafe. Seit Juli 2010 wurden erste Materialproben mit den erforderlichen Eigenschaften entwickelt. Dazu kooperiert die Gruppe am MPIP mit Wissenschaftlern der Universitäten Bath (UK) und Siegen, Biologen und Medizinern der Universitätsmedizin Mainz und Bristol (UK) sowie der Dublin City University (Irland). Ingenieurtechnische Institute in Belgien und Finnland befassen sich mit den Herausforderungen die zu einer zukünftigen industriellen Anwendung führen.

Partner aus der Industrie steuern dazu verschiedene Basismaterialien bei. Die Differenzierung von nützlichen Bakterien und infektiösen Keimen erfolgt über deren jeweilige natürliche Mechanismen. Das Wundmaterial signalisiert die Infektion mit Farbstoffen und veranlasst die Ausschüttung von Antibiotika und Antiseptika. Polymere Partikelhüllen mit Wirkstoffen fungieren als Lockvögel für die schädlichen Bakterien. Diese erkennen die Partikel als vermeintliche Nährstoffquelle und setzen ihren Stoffwechsel in Gang, worauf der Wirkstoff ausgegeben wird.

Am MPI-P entwickelt der Arbeitskreis von Direktorin Katharina Landfester maßgeschneiderte Partikel und Vesikel mit verschiedensten Funktionen, unter anderem für den gesteuerten Transport von medizinischen Wirkstoffen. Ihr zielgerichteter Einsatz und die "Unterscheidung zwischen guten und bösen Keimen“ reduziert die Ausbildung von Resistenzen. Die Gruppe um Renate Förch befasst sich mit der Anbindung dieser Partikel oder Vesikel auf den Verbandsmaterialien.

Das KOALA-Netzwerk ist nun der nächste Schritt, mit dem Ziel die einzelnen Funktionen eines Wundverbandes zu optimieren. Primärer Nicht-EU Partner ist eine Forschungsgruppe der University South Australia in Adelaide, die speziell bei der Oberflächenanalytik und –vergütung von Materialien zur Wundbehandlung große Fortschritte erzielt hat. Die australischen Wissenschaftler erproben Wundverbände, die mit Hautzellen des Patienten ein körpereigenes Substrat bilden und den Wundverschluss auf natürliche Weise beschleunigen. Förch erhofft sich vom gegenseitigen Wissenstransfer eine Vereinigung der vielversprechendsten Lösungen: „Der Umgang mit Verbrennungen und anderen großflächigen Wunden ist ein akutes Problem. Oftmals bleibt bisher nur die Wahl zwischen Narben oder Infektionen, und deren Erkennung ist für viele Patienten lebensrettend. Deshalb ist der Bedarf an intelligenten Verbandsmaterialien groß und der wissenschaftliche Fortschritt wird durch Netzwerke wie KOALA einfach beschleunigt.“

Grundlegende Erfahrungen im Umgang mit Implantaten

Die Voraussetzung dafür legte Renate Förch mit ihrem vorangegangenen Forschungsprojekt EMBEK1. Denn was für die Wundheilung gilt, spielt auch bei Implantaten eine herausragende Rolle: Der Heilungsprozess und die körperliche Verträglichkeit. Zur Imitation natürlicher Materialien und Prozesse braucht es ein vollständiges Verständnis im molekularen Maßstab. Die Wissenschaftler haben die biologischen Mechanismen der Anhaftung von Keimen untersucht und Mittel gefunden, diese zu unterbrechen. Dieses Grundlagenwissen ist fundamental für die Forschung an intelligenten Verbänden. Mit Hilfe von KOALA soll dieses Wissen vereint werden, um die bisher in Zusammenarbeit entwickelten Wundmaterialien als Prototypen für zukünftige klinische Tests aufbereiten zu können.

Stephan Imhof | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpip-mainz.mpg.de/eu-projekte/bacteriosafe/index.php

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften