Leuchtturm-Projekt konzentriert sich auf die regenerative Medizin

Ein Deutsches Forscher-team unter der Leitung von Professor Dr. Werner E. G. M-ller am Institut für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Wissenschaftler von der chinesischen Akademie der Wissenschaften und der chinesischen Akademie der Geologischen Wissenschaften wurde ein Chinesisch-deutschen Joint Center for Bio-Inspired Materials. Hier, die Forscher werden in der Lage sein, eng zusammenzuarbeiten, um gemeinsam an Projekten im Bereich der regenerativen Medizin, einem Bereich, der mit einer vielversprechenden Zukunft. Ziel ist es, mit der Strategie von Meerestieren zu entwickeln neuartige bio-inspirierte Knochen Ersatz Material und Medikamenten zu lindern Osteoporose. Neben dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierten dieses Leuchtturm-Projekt der europäischen Union (EU) und der Universitätsmedizin Mainz mit Unterstützung des Joint Center durch die Finanzierung von innovativen Projekten an der Entwicklung angepasste Knochen-Implantate anwenden von erweiterten 3D-Druck-Techniken. Das Joint Center wurde für einen Zeitraum von zehn Jahren. Es basiert sowohl am Institut für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz und an der chinesischen Akademie der Geologischen Wissenschaften gemeinsam mit der Tsinghua Universität in Peking, Shanghai Institute of Materia Medica der Chinese Academy of Sciences in Shanghai sowie von anderen namhaften Institutionen in China.

Kurz gesagt, die beteiligten Forscher in diesem neuen Joint Center wird die Zusammenarbeit bei der Untersuchung von bio-inspired materials, in anderen Worten, über Stoffe, die zu imitieren die Strukturen und Funktionen hergestellt, die von Natur. „Die anorganischen Strukturen bestimmter Tiefsee-Organismen, wie Schwämmen, basieren auf genetischen Blaupausen. Wir verwenden diese Blaupausen zu entwickeln, die synthetische Knochenersatzmaterialien. Gezielt und gemeinsam mit unseren chinesischen Partnern, die wir suchen, um bio-inspirierte Gerüste aus biosilica die im Labor kann die Funktion als basis für die Knochen zu reparieren“, erklärt Professor Dr. Werner E. G. M-ller. Nach der molekular-Biologe, das Potenzial dieses forschungsbereichs ist immens, da solche intelligenten organischen und anorganischen Materialien haben beeindruckende Eigenschaften, wie selbst-Reparatur.

Zeitgleich mit dem Start des Joint Center, die EU leistet finanzielle Unterstützung für ein weiteres Projekt, initiiert von M-ller und seine chinesischen Kollegen, die darauf abzielt, entwickeln maßgeschneiderte „rapid prototyping“ von bioaktiven scaffolds mit der Anwendung drei-dimensionale Druck. Die Wissenschaftler von beiden Seiten der Teilnahme an diesem Projekt werden von der europäischen Union finanziert durch einen Zuschuss von fast 2 Millionen Euro. „Mit 3D-Druck-Technologie, die wir planen, entwickeln maßgeschneiderte Implantate, die es möglich machen, die genau richtig eine Gewebe-Mangels und auch für die Wiederherstellung der Stabilität“, “ M-ller weiter zu erklären. Zu diesem Zweck wird eine neuartige bio-inspirierte anorganischen material verwendet wird, ist biokompatibel und stimuliert die Knochen bildenden Zellen. „Dieses material verleiht den Zellen die Fähigkeit zur Bildung von neuen körpereigenen Knochen Gewebe“, fügte M-ller. In der 3D-Druck-Prozess, das material ist aufgebaut, Schicht für Schicht mit Hilfe eines speziellen Bindemittels. In der ersten phase, ein computer-aided design (CAD) – Programm eingesetzt wird, macht es möglich die Knochen-Implantat-mit millimeter-Genauigkeit.

Die Deutsch-chinesische Zentrum für Bio-Inspirierte Materialien, die wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und wurde gefördert als ein „joint lab“ in den vergangenen drei Jahren, ist auch die Durchführung von Forschung in anderen Bereichen, wie der Entwicklung von intelligenten anorganisch/organische hybrid-Materialien mit neuartigen optischen und mechanischen Eigenschaften, technische Anwendungen und kann verwendet werden, zum Beispiel in der Sensorik.

Zusätzlich zu Ihrer Arbeit im Gemeinsamen Zentrum, Professor Dr. Werner E. G. M-ller und sein team sind auch beteiligt an anderen Forschungsprojekten. Dazu gehören der ERC Advanced Grant „Biosilica“ erhalten im Jahr 2010, d.h., die meisten renommierten grant der EU, der EU-large-scale integrating project „BlueGenics“, und das von der EU geförderte Marie-Curie-international research staff exchange Projekt „MarBioTec“ für die europäischen und chinesischen Wissenschaftlern. Mit Sitz in Mainz-Wissenschaftler Professor Dr. Xiaohong Wang und Professor Dr. Heinz-Christoph Schröder-der des Instituts für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz sind auch als Projekt-Manager.

Laut dem Chief Scientific Officer von der Universitätsmedizin Mainz, Professor Dr. Dr. Reinhard Urban, ist die Gründung des Chinesisch-deutschen Zentrums für Bio-Inspirierte Materialien ist aus zwei Gründen signifikant. „Auf der einen Seite, das Joint Center ist ein weiterer wichtiger Baustein bei der Realisierung der ehrgeizigen Ziel der Schaffung von Knochenersatz-Materialien mit Hilfe von kieselschwämmen. Auf der anderen Seite, die Einrichtung des joint center an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz sendet ein starkes signal mit der Nachricht, dass die Universitätsmedizin Mainz ist offen für unkonventionelle Wege, zu denken und zu nehmen bereit neue Wege. Ich bin weiter davon überzeugt, dass die Gründung des neuen Joint Center in Mainz wird ein Impuls für unsere weitere Internationalisierung von Wissenschaft und Forschung.“

DIE BLAUE BIOTECHNOLOGIE

Die sogenannte Blaue Biotechnologie beschäftigt sich hauptsächlich mit der biotechnologischen Nutzung der marinen Organismen. Von besonderem Interesse sind Schwämme und Tiefsee-Bakterien, die Leben unter extremen Bedingungen in mehr als 1.000 Meter unter dem Meeresspiegel. Diese Organismen gelten als eine Quelle des Romans wertvolle Stoffe, die verwendet werden können, in der Biotechnologie und Biomedizin. Während die Mehrzahl der Enzyme brechen auf Exposition gegenüber hohen Temperaturen, die Biokatalysatoren produziert von Tiefsee-Bakterien aktiv bleiben unter extremen Bedingungen, sogar in der Nähe von marinen hydrothermalquellen.

Was macht die Blaue Technologie so interessant für die Forschung ist die Tatsache, dass selbst scheinbar einfache Organismen, wie beispielsweise marine Schwämme, sind bemerkenswert ähnlich zu den Menschen in vielerlei Hinsicht. Die evolutionäre Beziehung zwischen diesen ältesten Menschen und Tieren überraschend nah, als das Mainzer Forschungsteam hat gezeigt, in den letzten Jahren durch Molekularbiologische Techniken. Darüber hinaus produzieren diese Organismen jedoch eine Vielzahl von Substanzen, entwickelt einen hohen Grad an Spezifität und Wirksamkeit im Laufe der evolution, und daher haben Sie angezogen zunehmende Interesse im Hinblick auf Ihre mögliche therapeutische Anwendungen am Menschen, z.B. für die Behandlung von viralen Infektionen.

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