TP-6: In-vitro-Zytokompatibilitäts- und In-vivo-Kleintier-Versuche additiv gefertigter Implantate im Kontext der Darstellung, Erweiterung und Entwicklung eines validen Ex-vivo-Prüfstands für die ganzheitliche mechanisch-biologische Beurteilung von Biomaterialien

• Antragsteller: Dr. Mike Barbeck; Dr. Ole Jung
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie ; Biomaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449916462

Das TP-6 avisiert die grundlegende und erweiterte Darstellung einer umfassenden Zyto- und Biokompatibilität der durch die Projektpartner/innen hergestellten Implantate und neuen Oberflächen. Ziel ist dabei, dass die Ergebnisse in den Gesamtkontext der Charakterisierung, Modellierung und interdisziplinären Bewertung von permanenten Implantaten sowie die Diskussionen als auch Ergebnisse der unterschiedlichen Arbeitsgruppen einfließen. Das Teilprojekt kann dabei in vier aufeinander aufbauende Ziele aufgeteilt werden. Das erste Ziel ist dabei die Darstellung einer ausreichenden Basis-Zytokompatibilität. Hierdurch können inkompatible Materialien mittels Fibroblasten-Monokulturen bereits früh von weiteren und aufwendigeren Untersuchungen ausgeschlossen werden. Darauf aufbauend folgt die erweiterte Zytokompatibilitätsanalyse durch Ko-Kultivierung der Implantatmaterialien mit zusätzlichen Zelltypen, die Etablierung von Multikultur-Untersuchungen zur Darstellung einer multimodalen Zytokompatibilitätsanalytik sowie die Hämokompatibilitätsanalyse. Die vielversprechendsten Materialien und Oberflächen werden in Biokompatibilitätsanalysen im Kleintiermodell (subkutan, Kalotte) mit nachfolgenden histopathologischen, histomorphometrischen, immunhistochemischen sowie bildgebenden (µCT) Analysen untersucht. Dabei werden die Ergebnisse mit den vorherigen Arbeitspaketen verglichen und korreliert. Das vierte Ziel strebt die Darstellung eines biologischen Prüfstands zur Simulation der In-vivo-Situation an. Hierdurch soll auch ermöglicht werden, die Ergebnisse aus dem Prüfstand mit den Ergebnissen der Zyto- und Biokompatibilitätsanalysen zu korrelieren sowie Empfehlungen zur zukünftigen Reduktion tierexperimenteller Fragestellungen darzulegen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5250: Mechanismenbasierte Charakterisierung und Modellierung von permanenten und bioresorbierbaren Implantaten mit maßgeschneiderter Funktionalität auf Basis innovativer In-vivo-, In-vitro- und In-silico-Methoden
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Steffen Emmert; Professor Dr. Aleksander Gurlo