Entwicklung von neuartigen Peptid-beschichteten bioaktiven Photopolymeren für den Einsatz als selbstabbaubare 3D-gedruckte Implantate

• Antragstellerin: Yuliya Khrunyk, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565636783

Das Design und die Entwicklung neuartiger biologisch abbaubarer Gerüste birgt ein enormes Potenzial zur Verbesserung der Lebensqualität und zur Behandlung von Krankheiten, z. B. personalisierte 3D-gedruckte Implantate, Gefäßstents, Zahnprobleme und Krebs. Im Gegensatz zu konventionellen metallischen Implantaten, die hauptsächlich aus Titan und seinen Legierungen bestehen und deren dauerhafter Einsatz zu langfristigen Komplikationen führen kann, liegt ein großer Vorteil biologisch abbaubarer Gerüste darin, dass sie sich mit der Zeit auflösen: Anfangs bieten sie eine mechanische Unterstützung, die der Funktion metallischer Implantate ähnelt, jedoch ohne die langfristigen Nachteile eines "festen Käfigs". Ihre Biokompatibilität kann durch bioaktive Beschichtungen auf der Grundlage natürlicher Biomoleküle oder funktionskodierender Peptide erheblich verbessert werden. Dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Entwicklung neuartiger biologisch abbaubarer Materialien, die durch bioaktive Peptide mit zelladhäsiven, entzündungshemmenden und gerinnungshemmenden Funktionen funktionalisiert sind und als resorbierbare Knochenimplantate und Gefäßstents verwendet werden können. Zwei neuartige bioaktive Peptide, MP-AAA-2 und MP-AAA-4, die drei Motive tragen, nämlich das aus Kollagen basierende DGEA, von Fibronektin abgeleitete RGDS, und das aus Knochensialoprotein basierende heparinbindende FHRRIKA, die als zwei bzw. vier bioaktive Einheiten an die Muschelpeptidsequenz gebunden sind, werden synthetisiert und an neuen biologisch abbaubaren Photopolymeren getestet. Die gewonnenen Daten werden zur Optimierung resorbierbarer Implantate beitragen, die sich durch bioaktive Oberflächen und kontrollierte biologische Abbaubarkeit auszeichnen und den Weg für wirksamere und leichter zugängliche Lösungen im Bereich der Implantologie ebnen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle