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Hybrid-Aerogele als biomemetische 3D-Gerüststrukturen für regenerative Knochenkrebstherapie

Antragstellerin Dr. Hajar Maleki
Fachliche Zuordnung Biomaterialien
Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
Förderung Förderung von 2021 bis 2024
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467116484
 
Erstellungsjahr 2025

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die klinische Behandlung von Osteosarkomen umfasst die chirurgische Entfernung des Tumors, gefolgt von Strahlen- oder Chemotherapie. Allerdings bleiben Tumorrezidive und Knochenverlust große Herausforderungen. Zusätzlich erschweren die begrenzte Verfügbarkeit und der komplexe Entnahmeprozess autologer Transplantate die Knochenrekonstruktion. Daher sind theragenerative Materialien, die Therapie und Regeneration kombinieren, dringend erforderlich, um eine effiziente Behandlung zu ermöglichen. Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung multifunktionaler, 3D-gedruckter Hybrid-Aerogele als Gerüstmaterialien für das Management von Knochentumoren. Diese Aerogele werden durch oberflächenmodifiziertes Seidenfibroin (SF) in Kombination mit funktionalen anorganischen Nanopartikeln entwickelt, um eine doppelte Funktionalität zu erreichen: hohe photothermische Umwandlung für die Tumorablation und osteogene Eigenschaften für die Knochenregeneration. Das Design basiert auf Oberflächenmodifikation, Selbstassemblierung und fortschrittlichen 3D-Drucktechniken. Die einzigartigen Selbstassemblierungseigenschaften des oberflächenmodifizierten SF in Lösung, kombiniert mit der Hybridisierung anisotroper Nanomaterialien (z. B. elektrogesponnene Silica-Nanofasern, photothermisch aktive Nanopartikel oder 2D- Nanoschichten), ermöglichen die Herstellung multifunktionaler, kompositbasierter Aerogel-Gerüste mit miteinander verbundenen, hierarchischen Porositäten sowie Biodegradierbarkeit. Darüber hinaus werden die vielversprechendsten Materialien hinsichtlich ihrer therapeutischen Wirksamkeit in vitro und ihrer Fähigkeit zur Knochenregeneration evaluiert. Durch die Integration von 3D-Druck mit innovativen Materialkonzepten zielt dieses Projekt darauf ab, die kritischen klinischen Herausforderungen der Knochenheilung bei Tumorerkrankungen zu bewältigen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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