Viele Wechselwirkungen an der Grenzfläche zwischen Implantaten und dem umgebenden Gewebe sind elektrischer oder elektrochemischer Natur. Daher ist für deren Analyse eine Kombination von experimentellen Untersuchungen mit elektromagnetischen Feldberechnungen auf unterschiedlichen Größenskalen von makroskopischen Gewebsbereichen bis hinab zu subzellulären Strukturen notwendig.
Ziel ist es, die funktionalen Zusammenhänge zwischen korrelierenden Ursachen (Merkmale der Implantate – wie Oberflächentopographie, Elektrochemie der Phasengrenze und elektrische Stimuli) und Wirkungen (Zellverhalten) zu finden. Dazu sollen sowohl experimentelle Analysen zur material- und oberflächenabhängigen Zelladhäsion von Osteoblasten, biophysikalische Experimente zur elektrischen Kopplung von Nervenzellnetzwerken mit Sensorchips, elektromagnetische Feldberechnungen sowie funktionale Modelle der Zellphysiologie beitragen.
Forschungsprojekte - Projektbereich A:
Einfluss von strukturierten Implantatoberflächen auf angrenzende Biosysteme und dessen mathematische Modellierung. Projektbereich A ist grundlagenorientiert.
 | A-1 Zur Korrelation zwischen Implantatoberflächen und Biosystemen
Teilprojektleiter: PD Dr. Beck, Prof. van Rienen, PD Dr. Nebe, Prof. Liese
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| A-2 Titanlegierungen und Komposite mit oberflächennahen Strukturgradienten für Implantate
Teilprojektleiter: Prof. Burkel, PD Dr. Beck, Prof. Pagel, Prof. Mittelmeier
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| A-3 Untersuchung des Einflusses der Elektrodenoberflächenstruktur auf die Feldverteilung im angrenzenden Biosystem
Teilprojektleiter: Prof. van Rienen, Prof. Gimsa, PD Dr. Nebe, PD Dr. Beck
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| A-4 Analyse initialer Adhäsionsmechanismen der Zellen in Abhängigkeit von chemischen, physikalischen und elektrischen Eigenschaften von Implantatoberflächen
Teilprojektleiter: PD Dr. Nebe, Prof. Gimsa, Dr. Baumann
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| A-5 Automatisierte Erfassung zellmorphologischer Parameter aus Mikroskopie-Aufnahmen
Teilprojektleiter: Prof. Engel, PD Dr. Nebe
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| A-6 Mathematische Datenanalyse und Optimierung der Wechselwirkung zwischen Biomaterial und Zelle
Teilprojektleiter: Prof. Engel, Prof. Liese, Prof. Wolkenhauer, PD Dr. Nebe
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| A-7 Mathematische Modellierung des Zellwachstums in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Titanoberfläche
Teilprojektleiter: Prof. Wolkenhauer, PD Dr. Nebe, PD Dr. Beck
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| A-8 Optimierte Strukturen für biofunktionale Implantatoberflächen
Teilprojektleiter: PD Dr. Beck, Prof. Pagel, Prof. van Rienen, PD Dr. Nebe
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| A-9 Darstellung von Funktionsschichten für Implantate durch PVD-Verfahren
Teilprojektleiter: PD Dr. Beck, Prof. Pagel, Prof. Burkel
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| A-10 Mathematische Modellierung der Zellfunktion in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Titanoberfläche
Teilprojektleiter: Prof. Wolkenhauer, PD Dr. Nebe, PD Dr. Beck
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Forschungsprojekte - Projektbereich B:
Projektbereich B: Generierung und Auswertung von Signalen in Implantaten und Neurochips. Projektbereich B ist anwendungsorientiert. Die gemeinsame Klammer besteht darin, dass es sich jeweils um die Zu- und / oder Ableitung elektrischer Signale von oder zu einem lebenden biologischen System handelt.
| B-1 Künstliche Neuronale Netze als Modell und zur Stimulationsmodulierung neuronaler in-vitro-Netze
Teilprojektleiter: Prof. Salomon, Prof. Gimsa
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| B-2 Modellierung der Kopplung von Aktionspotentialen und Elektroden auf Neurochips
Teilprojektleiter: Prof. van Rienen, Prof. Gimsa, Dr. Baumann
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| B-3 Untersuchungen zur Feldbeeinflussung des Wachstums von Nervenzellen in-vitroTeilprojektleiter: Prof.Gimsa, Dr. Baumann
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| B-4 Numerische Analyse der elektrischen Feldeffekte an Elektroden zur Tiefen Hirnstimulation
Teilprojektleiter: Prof. van Rienen, Prof. Benecke, Dr. Mix, Dr. U. Gimsa
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| B-5 Stimulation von Basalganglienneuronen auf Neurosensorchips in vitro
Teilprojektleiter: Prof. Gimsa, Dr. Baumann
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| B-6 Optimierung von Elektroden und Stimulationsparametern für die Tiefe Hirn-stimulation
Teilprojektleiter: Prof. Benecke, Dr. Mix, Dr. U. Gimsa
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| B-7 Zur Modellierung der elektrischen Stimulation des Hörnervs
Teilprojektleiter: Prof. Pau, Prof. van Rienen
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| B-8 Stimulation von humanen Osteoblasten auf Zellchips in vitro
Teilprojektleiter: Prof. Gimsa
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| B-9 Optimierung und Entwicklung von Implantaten und Stimulationsparametern für die Knochenstimulation
Teilprojektleiter: Prof. Mittelmeier, Dr. Bader, Prof. Ewald
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| B-10 Modellierung der Elektro-Osteostimulation beim künstlichen Gelenkersatz
Teilprojektleiter: Prof. van Rienen, Prof. Mittelmeier, Dr. Bader, Prof. Ewald
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Projektdetails
Gefördert durch die DFG wurde das Graduiertenkolleg 1505 in der 1. Förderperiode zunächst für 4,5 Jahre bis zum 31.03.2013 bewilligt.
(Gesamtförderzeitraum mit Fortsetzung bis 2017)
Web: http://www.welisa.uni-rostock.de
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Öffentlich finanzierte Forschungsprojekte 
für Projekte
uni-rostock.de
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