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 Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum
07.12.2016 | Technische Universität Graz

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie