Biomaterialien im Fokus

Neue Biomaterialien für die regenerative Medizin könnten die Lebensqualität vieler Menschen, gerade auch der Älteren, verbessern. Im Helmholtz-Portfoliothema „Technologie und Medizin“ soll die Forschung entscheidend beschleunigt werden. Forscherinnen und Forscher aus sechs Helmholtz-Zentren und drei Universitäten werden bildgebende Verfahren weiterentwickeln, um das Verhalten von polymeren Biomaterialien im Körper zu untersuchen und mögliche Wechselwirkungen und Abbauprodukte zu identifizieren. Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert das Portfoliothema „Technologie und Medizin“ von 2012 bis 2016 mit insgesamt 13 Mio. Euro.

„Die regenerative Medizin bietet große Chancen“, sagt Prof. Dr. Jürgen Mlynek, Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. „Die derzeit langen Entwicklungszeiten für innovative Biomaterialien könnten sich durch zuverlässige Vorhersagen des in-vivo-Verhaltens signifikant verkürzen. Dies würde auch die medizintechnische Industrie in Deutschland weiter stärken, die auf raschen Wissenstransfer angewiesen ist.“  

Für regenerative Therapien werden Nano- und Mikropartikel als Trägersysteme für Wirkstoffe und Diagnostika sowie makroskopische Implantate benötigt. Dies lässt sich mit maßgeschneiderten Biomaterialien realisieren, die aktiv mit Ihrer biologischen Umgebung interagieren können. Doch bislang ist nur unzureichend untersucht, wie solche Materialien mit der biologischen Umgebung wechselwirken und wo etwaige  Abbauprodukte im Körper verbleiben. Daher sollen der lokale Stoffwechsel, die Wasseraufnahme, die Fragmentierung sowie Funktion, Transport und Verbleib für solche Materialien aufgeklärt werden. 

Im Portfoliothema  „Technologie und Medizin - Multimodale Bildgebung zur Aufklärung des in-vivo-Verhaltens von polymeren Biomaterialien“  werden daher  multiskalige und multimodale Bildgebungsverfahren entwickelt. Dabei werden alle verfügbaren Verfahren wie PET, MRI, Röntgentomografie/-mikroskopie und Autoradiografie, sowie geeignete Magneto- und Radiotracer  einbezogen, die eine orts- und zeitaufgelöste Beurteilung des Verhaltens der Biomaterialsysteme in vivo und in vitro ermöglichen. 

Als Kooperationspartner sind klinische Translationszentren eingebunden, so dass die zügige Umsetzung der Forschung in die klinische Anwendung erleichtert wird. Dieses Portfoliothema bildet die Basis für den Aufbau des forschungsbereichsübergreifenden Querschnittsverbundes „Technologie und Medizin“, der die entsprechenden Aktivitäten aus dem FB Gesundheit, dem FB Struktur der Materie und denen aus dem FB Schlüsseltechnologien unter Koordination durch den FB Schlüsseltechnologien in der dritten Periode der programmorientierten Förderung verbinden soll.

Beteiligte Helmholtz-Zentren:

Helmholtzzentrum Geesthacht

Forschungszentrum Jülich

GSI Helmholtz-Zentrum für Schwerionenforschung 

Helmholtz Zentrum Berlin 

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf 

Karlsruher Institut für Technologie 

Beteiligte externe Partner:

Freie Universität Berlin 

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf 

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen 

Koordinierender Sprecher: Prof. Dr. Andreas Lendlein, Helmholtz-Zentrum Geesthacht  

Zum Hintergrund: Der Portfolioprozess in der Helmholtz-Gemeinschaft

Die Bundesregierung hat den Forschungsorganisationen im Pakt für Forschung und Innovation einen jährlichen Aufwuchs zugestanden, um Zukunftsthemen aufzugreifen, den Nachwuchs zu fördern und das Wissenschaftssystem in Deutschland noch leistungsfähiger zu machen. Aus einem Teil dieses Aufwuchses fördert die Helmholtz-Gemeinschaft nun eine Reihe von Portfolio-Themen, die Expertinnen und Experten aus allen Helmholtz-Zentren in einem groß angelegten Prozess als besonders zukunftsträchtig identifiziert hatten. Von dieser Förderung profitieren auch die universitä¬ren Forschungspartner. Ab der nächsten Förderperiode werden die Portfolio-Themen als Teil der Forschungsprogramme weitergeführt.