Das Programm „BioInterfaces in Technology and Medicine (BIFTM)"

Bedeutende technische und medizinische Probleme, mit denen unsere Gesellschaft konfrontiert ist, haben ihren Ursprung in den bislang unzureichenden Methoden, lebende Systeme wirkungsvoll zu kontrollieren. Den bislang verfügbaren Strategien mangelt es häufig an der Spezifität und Wirksamkeit, die in vielen Bereichen der Medizin und Biotechnologie erforderlich sind. Das Ziel ist daher die Entwicklung innovativer Schlüsseltechnologien zur Kontrolle lebender Systeme.

Lebende Systeme werden auf der zellulären Ebene durch Wechselwirkungen an molekularen und zellulären Grenzflächen gesteuert. Diese Grenzflächen stellen daher die logischen Ansatzpunkte für Strategien zur Beeinflussung des Zellverhaltens dar. Neue Konzepte für innovative Materialien und Technologien zur präzisen Steuerung des Zellverhaltens über diese Kontrollpunkte werden entwickelt.

Die Wissenschaftler in diesem Programm werden umfassende Analysen an Zellkulturen, Biofilmen, Tiermodellen und Patientenproben durchführen, um die natürlichen Kontrollmechanismen der Zellteilung und -differenzierung zu entschlüsseln. Darauf basierend soll rationales Design multifunktionale synthetische Moleküle zur Manipulation von Zellen in Bioreaktoren oder im Organismus liefern sowie die Entwicklung biomimetischer Substrate zur 3D-Kultivierung von Stammzellen ermöglichen. Weitere Schwerpunkte sind die Herstellung von maßgeschneiderten polymeren Oberflächen zur Kontrolle von Biofilmen sowie von funktionalisierten Polymeren für den Einsatz in regenerativen Therapien. Die im Programm erarbeiteten Grundlagen werden in neue Technologien und Anwendungen in Biotechnologie und Medizin überführt. Neue Therapien zur Behandlung degenerativer Erkrankungen der Muskeln oder des zentralen Nervensystems sowie die Entwicklung stimuli-responsiver bioaktiver Oberflächen für Bioreaktoren und medizinische Implantate werden durch diese Schlüsseltechnologien möglich.

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