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BMBF - Leitprojekt: PlasmaImp im Campus PlasmaMed - Plasmabeschichtungen für biologische Grenzflächen mit besonderer Berücksichtigung von Knochenimplantaten

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PROJEKT: An der Verbesserung und Weiterentwicklung von Implantatoberflächen wird intensiv an der Medizinischen Fakultät der Universität Rostock geforscht. Mehrere Wissenschaftler aus der Zellbiologie, Orthopädie und Mikrobiologie haben sich im Rahmen eines neuen BMBF-Projektes das Ziel gesetzt, die Oberflächen von Implantaten so zu optimieren, dass sich Knochenzellen schneller anlagern und somit die Integration der Implantate im Knochen länger gewährleistet ist.
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Ein weiterer Aspekt ist der langfristige Schutz vor schädlichen Keimen und somit vor Infektionen im knöchernen Implantatlager.
Problemstellung:
Notwendigkeit der Unterstützung der Adhäsion und Proliferation von Osteoblasten und der mechanischen Implantatverankerung im Knochen Langfristige Unterstützung der Infektabwehr durch spezifisch konfektionierte Oberflächeneigenschaften
Lösungsansatz:
Integration von antimikrobiell wirksamen Substanzen in oberflächennahen Bereichen biokompatibler und zellwachstumsfördernder Oberflächen Kombination mehrerer Plasmaverfahrensschritte zur Erstellung multifunktioneller Oberflächen Charakterisierung von Biokompatibilität, osteoinduktiver und antimikrobieller Wirkung in vitro und in vivo
Herausforderungen und Risiken:
Identifikation von Prozessfenstern für die Oberflächenmodifikationen, mit deren Hilfe sich die multiplen Signalfunktionen langfristig stabil im Biosystem implementieren lassen
Beteiligte Einrichtungen:
 | INP Greifswald - Dr. Karsten Schröder
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 | Universität Rostock, Zentrum für Medizinische Forschung Arbeitsbereich Zellbiologie (Projektleitung), PD Dr. Barbara Nebe
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 | Universität Rostock, Orthopädische Klinik und Poliklinik, PD Dr. Rainer Bader
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 | Universität Rostock, Institut für Mikrobiologie, Virologie und Hygiene, Prof. Dr. Dr. Andreas Podbielski
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 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Physik, Prof. Dr. Jürgen Meichsner, Prof. Dr. Rainer Hippler
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 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Medizinische Biochemie und Molekularbiologie, Dr. Michael Schlosser
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Fotos:
Fotos rechts oben: Konfokale Mikroskopie, LSM 410 (Carl Zeiss), Falschfarbendarstellung - Aufnahmen: Barbara Nebe
Fotos recht unten: Dr. Frank Lüthen (Uni Rostock, AB Zellbiologie)
Projektdetails
Laufzeit: 01.07.2008 - 31.12.2010
Fördervolumen insges.: 624.500 Euro
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) wird das biomedizinische Forschungsprojekt „Campus PlasmaMed“ (PlasmaImp ist ein Leitprojekt dessen) zunächst zweieinhalb Jahre bis Ende 2010 finanziell unterstützen. In dem gesamten Verbundprojekt werden Hochschulen und Forschungseinrichtungen in Mecklenburg-Vorpommern mit über 7,5 Millionen Euro aus Mitteln des Bundes gefördert. In dem Förderprogramm „Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern“ werden vom BMBF aktuell 6 Pilotprojekte in den Neuen Bundesländern unterstützt.
Kontakt (nur Uni Rostock)
 | PD Dr. habil. Barbara Nebe
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Universität Rostock
Medizinische Fakultät
Zentrum für Medizinische Forschung
Arbeitsbereich Zellbiologie
Schillingallee 69
D-18057 Rostock
Telefon.: 0381 / 494 – 7771
E-Mail: barbara.nebe [at] med.uni-rostock.de
 | PD Dr. med. Dipl.-Ing. Rainer Bader
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 | Prof. Dr. med. Wolfram Mittelmeier
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Orthopädische Klinik und Poliklinik
Universität Rostock
Doberaner Straße 142
D-18057 Rostock
Telefon.: 0381 / 494 – 9337
Fax: 0381 / 494 – 9308
E-Mail: rainer.bader [at] med.uni-rostock.de
 | Prof. Dr. med. rer. nat. Andreas Podbielski
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Universität Rostock
Medizinische Fakultät
Institut für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene
Schillingallee 70
D-18055 Rostock
Telefon.: 0381 / 494 – 5900
Fax: 0381 / 494 – 5902
E-Mail: andreas.podbielski [at] med.uni-rostock.de
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Paxillin (weiss) - ein Verankerungsprotein für die Zelladhäsion
von MG63 Osteoblasten (humane Knochenzellen)
auf folgenden Oberflächen: plasmafunktionalisiertes Allylamin (PPAAm) vom INP



auf Kollagen, das über den Spacer PEG DA angebunden wurde (INP)



Beteiligte Einrichtungen, deren Vernetzung und Aufgaben:



Migration eines Osteoblasten (mit grün gefärbtem Aktinzytoskelett)
über eine Titan-Oberfläche
„footprints“ von Fibronektin (rot) hinterlassend
Aufnahme: LSM 410 (Carl Zeiss) Dr. Frank Lüthen,
Uni Rostock, AB Zellbiologie



Osteoblast auf strukturiertem Titan (gestrahlt mit Korund)
Rasterelektronen-
Mikroskopie am EMZ Uni Rostock (x 1000) - Aufnahme: F. Lüthen

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