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TP 8: Bioelektroaktive Oberflächen für interaktive biologische Wechselwirkungen

Principal Investigator: Maria Asplund

 

Lange Zeit dachte man, das ideale Biomaterial wäre die inerte Oberfläche angesehen, d.h. ein Material, das nicht reagiert und auch keine Reaktion auf der Seite der Biologie auslöst. In den letzten zehn Jahren hat sich diese Sichtweise geändert, und es wird deutlich, dass wir auch interaktive Biomaterialien benötigen, um wichtige biomedizinische Herausforderungen zu lösen. Ein Beispiel ist die regenerative Medizin, wo es besonders wichtig ist, die inhärenten Heilungsprozesse des Körpers zu fördern. Dies könnte zum Beispiel erreicht werden, indem künstlich erzeugte elektrische und biologische Gradienten angeboten werden, die die bei der Regeneration aktiven endogenen Signalprozesse nachahmen und unterstützen.

In diesem Projekt entwickeln wir ein Konzept, biochemische und elektrische Stimuli aus derselben Struktur oder demselben Material für einen stark lokalisierten Effekt zu erzeugen. Wir entwickeln multifunktionale, auf Reize reagierende, programmierbare und leitende Systeme auf Polymerbasis. Während die elektrische Stimulation durch eine externe Signalquelle gesteuert wird, sollte beispielsweise die Arzneimittelabgabefunktion der Materialien idealerweise autonom sein, auf biologische Veränderungen reagieren oder so konzipiert sein, dass mehrere Substanzen in einer vordefinierten Reihenfolge zeitlich freigesetzt werden. Diese bioelektroaktiven Materialien finden Anwendung in der Interaktion mit Implantatgewebe, der epithelialen Wundheilung und vielem mehr.

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