3D-Fabrikation zellselektiver Gerüststrukturen

01.02.2007 - 31.07.2010

Forschungsförderungsprojekt

Moderne generative Fertigungsverfahren (Rapid Prototyping, RP) bieten die Möglichkeit, beliebig komplex geformte Bauteile mit hoher geometrische Auflösung herzustellen. So können mit RP zellulare Materialien gefertigt werden, deren Geometrie das ideale Umfeld für die Ansiedlung der Vorläuferzellen von Knochengewebe bildet. Neben den geometrischen Anforderungen müssen die offenporigen Gerüststrukturen auch von Seiten der verwendeten Materialien gewisse Anforderungen erfüllen: Der Werkstoff darf für die angesiedelten Zellen nicht toxisch sein. Zusätzlich muss er bioabbaubar sein, damit das Gerüst im Laufe er Zeit durch natürliches Gewebe ersetzt wird. Die Bioabbaubarkeit wird durch Verwendung modifizierter Gelatine erreicht. Durch geeignete chemische Modifikationen wird die Gelatine löslich in den photopolymerisierbaren Formulierungen, was für die folgenden Verarbeitungsschritte erforderlich ist. Zusätzliche Modifikationen gewährleisten die Photopolymerisierbarkeit. Im vorliegenden Projekt werden geeignete Photopolymere entwickelt, die sich mit RP-Verfahren wie der Stereolithographie strukturieren lassen. So lassen sich offenporige Gerüste mit definierter innerer und äußerer Geometrie herstellen. Die Porengröße kann gezielt so eingestellt werden, dass dieselben geometrischen Verhältnisse wie in spongiösem Knochen vorliegen. Die Gerüststrukturen werden mit mesenchymalen Stammzellen besiedelt. In der vorgegebenen chemischen Umgebung differenzieren diese Zellen zu Knochenzellen und bauen in weiterer Folge Knochengewebe auf. Durch eine zusätzliche Oberflächenmodifikation der Gerüststrukturen mit Kollagen I und Kollagen IV wird versucht, die Ansiedlung der für den Gewebeaufbau schädlichen hämatopoietischen Zellen zu verhindern.

Personen

Institut

E308 - Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie

Förderungsmittel

FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

Materials and Matter

Schlagwörter

Deutsch	Englisch
Rapid Prototyping	Rapid Prototyping
Werkstoffwissenschaften	Materials Sceince
Photopolymerisation	Photopolymerisation

Externe Partner_innen

Ludwig Bolzmann Inst.f Osterologie, UKH Meidling
Institut für Angewandte Synthesechemie