Frühere und aktuelle Projekte

Automatisierte 3D-Tumor-on-Chip-Analyse (3DToCA), Thüringer Aufbaubank 2024VFE0048

Automatisierte 3D-Tumor-on-Chip-Analyse

Forschungsverbund im Rahmen von FTI-Thüringen TECHNOLOGIE

Projekt im Dermatologischen Forschungslabor:

Entwicklung der Tumor-on-a-Chip-Modelle

Krebserkrankungen gehören weltweit zu den zehn häufigsten Todesursachen und sind in Deutschland nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen die zweithäufigste Todesursache. Obwohl Melanome nur etwa 5 % aller Hautkrebserkrankungen ausmachen, sind sie für mehr als 75 % aller Hautkrebstodesfälle verantwortlich. Die große Herausforderung bei der Identifikation von wirksamen Therapien besteht in der inter- und intratumoralen Heterogenität sowie der Entwicklung von Resistenzmechanismen gegen die verwendeten Therapeutika. Insbesondere vor diesem Hintergrund ist die Entwicklung innovativer Methoden zur schnellen und individuellen Erfassung von neuen Therapeutika von großer Bedeutung. Vor dem Hintergrund der Verbesserung und Erforschung von Therapieansätzen zur Behandlung von Tumoren soll innerhalb des Projektes ein immunkompetentes 3D-Hautmodell für das Maligne Melanom etabliert werden. Dieses Modell soll in eine mikrofluidische On-Chip-Anwendung integriert und mittels optischer Methoden Online analysiert werden.

Entwicklung innovativer biozider Nanopartikel zur Anwendung in der Kunststofftechnik (CAP-BNP), BMBF, 03INT505CC

Kunststoffe werden für Verpackungen, technische Bauteile oder medizintechnische Anwendungen in sehr großen Mengen verarbeitet. Um eine Keimbildung zu unterdrücken oder bei späteren klinischen Anwendungen auszuschließen, sollen dem Kunststoff neuartige biozide Partikel beigegeben werden, die oberflächennah wirken. Hierfür geeignete Materialien sind z.B. Nanopartikel auf der Basis von Übergangsmetalloxiden (z.B. Wolfram), die entweder in den Kunststoff eincompoundiert aber auch durch Lackieren aufgebracht werden können. Der Einsatz neuartiger nanoskaliger Wirksubstanzen soll hierdurch eine deutlich verlängerte antibakterielle Wirkung an Kunststoffoberflächen hervorrufen.

InVitroWund - Entwicklung eines praxisnahen, standardisierten in vitro Prüfverfahrens zur Wirksamkeitsbewertung von Wundheilungsprodukten auf künstlicher humaner Haut. ZIM des BMWi, 16KN077227

Um die Wirksamkeit von Wundheilungsprodukten mit antimikrobiellen Komponenten zu prüfen, fehlt es derzeit noch an vergleichbaren, klinischen Daten. Für flüssige Wundbehandlungsprodukte werden in der Regel in vitro-Wirksamkeitsdaten im Suspensionsversuch z.B. nach DIN EN 13727 und DIN EN 13624 erhoben, um Wirksamkeiten nachzuweisen und im Anschluss Tierversuche (Schwein oder Maus) durchgeführt. Es existiert jedoch kein anerkanntes kommerziell angebotenes, praxisnahes in vitro Prüfverfahren das sowohl die antimikrobielle Wirksamkeit als auch den Einfluss von Wundheilungspräparaten auf den Wundheilungsprozess bewerten kann. Im Rahmen des Kooperationsprojektes soll ein standardisiertes in vitro Modell auf künstlicher humaner Haut entwickelt werden, das weltweit Einsatz bei der Testung dieser Produkte finden kann und somit eine effektive und kostengünstige Alternative zu Tierversuchen und klinischen Studien bietet.

nanoCARE4skin - Innovative Nanomaterialien für die Applikation von pharmakologisch aktiven Naturstoff(-derivat)en zur Behandlung von Dermatitiden. 2019 FGR 0095

Die interdisziplinäre Nachwuchsgruppe widmet sich der Anwendung von innovativ verpackten Naturstoffen und deren Derivaten zur Behandlung von chronisch-entzündlichen Hauterkrankungen, wie die atopische Dermatitis oder Psoriasis und deren Behandlung. Die Naturstoffe werden hinsichtlich ihrer entzündungshemmenden und entzündungsauflösenden Wirkmechanismen charakterisiert und entsprechend ihrer physikochemischen Eigenschaften passgenau in Nanomaterialien verpackt. Die pharmazeutische Testung erfolgt im Rahmen des 3R-Konzeptes (Reduction, Replacement, Refinement) zunächst auf neu entwickelten In-vitro-Gewebemodellen und anschließend im Tiermodell. Somit soll das Projekt "nanoCARE4skin" unter Verwendung nachhaltiger Herstellungskonzepte und Methoden zu einem besseren Verständnis der Wirkung von Naturstoffen beitragen und einen neuen Therapieansatz zur Behandlung von chronisch-entzündlichen Hauterkrankungen liefern.

Medizinisches Verfahren zur minimalinvasiven Entfernung von Tattoos (Reha Reform – Tattoos). ZIM des BMWI, 16KN054130

Tattoo-Entfernung mit einem hochenergetischen Laser ist zeitaufwändig, kostspielig und häufig extrem schmerzhaft. Dazu kommen gesundheitliche Belastungen, da sich die Farben in den Lymphknoten anreichern und Krebs und/oder Autoimmunkrankheiten verursachen könnten. Darüber hinaus können auch Verbrennungen durch die Laserbehandlung auftreten. Ziel des Projektes ist es daher, ein medizinisches Gerät zu entwickeln, welches mittels Hochfrequenz (HF)-Technologie die Entfernung von Tattoos ermöglicht. Mit diesem soll die Effektivität der Tattoo-Entfernung erhöht sowie die nachfolgende Behandlung unterstützt werden.

Verbundprojekt Thüringer Applikationsplattform für homogene Polysaccharidchemie (TAP) - Upscaling von Aminocellulose für biosensorische und kosmetische Anwendungen, Teilprojekt 2 – Biologische Charakterisierung von Aminocellulosen, BMBF, 03WKP16B

Das Verbundprojekt beschäftigt sich mit dem Recycling bekannter Celluloselösungsmittel und der Entwicklung neuer Lösungsmittel, die für die homogene Modifizierung der Cellulose nutzbar sind. Eine wichtige Produktklasse, welche nur unter homogenen Reaktionsbedingungen definiert produziert werden kann, sind die biologisch aktiven und auf Oberflächen gut aufziehenden Aminocellulosen. So hergestellte Aminocellulosen mit definiertem Eigenschaftsprofil sollen in kosmetischen Formulierungen eingearbeitet werden, die zu marktfähigen Produkten wie Shampoos oder Lotionen führen können. Dazu sind neuartige Analysenmethoden zur Bestimmung der Biokompatibilität und der Biofunktionalität, z.B. die hämostatische Wirkung der homogen hergestellten Derivate nötig. In einer zweiten Verwertungslinie ist das Strukturbildungspotenzial der homogen synthetisierten Aminocellulosen Gegenstand der Forschung, wobei die gute Oberflächenaffinität für die Beschichtung von kommerziellen Formkörpern, etwa in Extraktionssäulen, genutzt werden soll, die in der Biotechnologie Einsatz finden.

Wachstumskern J-1013 – Verbundprojekt 4: Antimikrobielle Schichten. BMBF (PTJ), 03WKBRAC

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Beschichtungskonzepten zur Erzeugung von permanenten antimikrobiellen Schichten auf unterschiedlichsten Substraten. Dadurch sollen neue Einsatzfelder für Textilien auf der Grundlage von aus der Gasphase abgeschiedenen Nano-Filmen für maßgeschneiderte antimikrobiell wirkende Schichten auf textilen Oberflächen erschaffen werden.

„DermaWAID“ - Entwicklung dermatologisch geprüfter Hautpflegeprodukte auf Basis des Färberwaides Isatis tinctoria L.. Thüringer Aufbaubank, 2010VF0024/2010FE9084

Färberwaid wurde bereits in der Antike als Heilpflanze genutzt und seine Öle wegen der hautpflegenden Eigenschaften verwendet. Bisher gibt es noch keine wissenschaftlich gesicherten Erkenntnisse zu der dermatologischen Wirksamkeit von Waid. Im DermaWAID-Projekt wird daher an der Charakterisierung der biologischen Eigenschaften des Waid für die Entwicklung neuer Produkte gearbeitet. Vor allem die Untersuchung der antibakteriellen und antimykotischen Wirksamkeit sowie des antioxidativen Potentials ist von großem Interesse.

Entwicklung eines 3D-Modells zur Identifizierung von mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren und zur Evaluierung von geeigneten Behandlungsmethoden. BMWi (AiF), KF3071902LW3

Das Anliegen dieses Projektes ist es, ein geeignetes 3D-Modell zur Identifizierung von mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren und zur Evaluierung von Behandlungsmethoden zu entwickeln. Eine herabgesetzte Immunabwehr, Diabetes mellitus und andere Hauterkrankungen können Hautinfektionen mit Bakterien, Hefen und Dermatophyten begünstigen. Da die Behandlungskosten hoch und die Erfolgsaussichten nicht immer befriedigend sind, ist es von Interesse, bestehende Methoden auf ihre Anwendbarkeit zu testen und neu entwickelte Therapiemöglichkeiten zu evaluieren.

Antimikrobielle Funktionalisierung von Keramik- und Glasoberflächen und Etablierung und Evaluierung eines Screening-Tests zur Bestimmung der antimikrobiellen Wirksamkeit. BMWi (AiF), KF307190CR4

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Beschichtungen zur Erzeugung von permanenten antimikrobiellen Schichten auf unterschiedlichsten Substraten zur Erschließung neuer Einsatzfelder für keramische Erzeugnisse und Glasmaterialien. Um die Effektivität verschiedener Beschichtungen gegen unterschiedliche Keime parallel testen zu können, soll auf der Grundlage von Standardtestverfahren ein Screening-Test entwickelt werden, der verlässlich und kostengünstig die Beurteilung der antimikrobiellen Wirksamkeit von funktionalisierten Keramik- und Glasoberflächen ermöglicht.

Polyelektrolytschichten auf textilen Materialien als wiederbeladbare Speicher für kosmetische und pharmazeutische Wirkstoffe. IGF-Vorhaben 18532 BG

Das Ziel des Projektes ist die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen zur Herstellung textiler Materialien mit Depotwirkung, die je nach Beschichtung und Beladung sowohl im kosmetischen Bereich als auch als Medizinische Textilien, z.B. Wundauflagen, verwendet werden können. Die Veredelung von textilbasierten Trägern und Produkten mit unterschiedlichen Ausrüstungen, die neue oder verbesserte Gebrauchseigenschaften vermitteln, ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung für die Textilindustrie, da auf diesem Weg hochpreisige Produkte mit guter Wertschöpfung generiert werden können.