Forschung

Am Lehrstuhl Biomaterialien werden verschiedene Modellsysteme proteinbasierter Biopolymere untersucht, darunter Seiden von Spinnen und Insekten und kollagenhaltige Byssusfäden von Muscheln. Ein weiterer Arbeitsbereich ist die Analyse und Produktion von Peptiden oder Hybridmaterialien. Ausgangspunkt ist dabei stets das Verständnis der molekularen Wechselwirkungen und Assemblierungsmechanismen der zugrunde liegenden Peptide bzw. Proteine, und deren Auswirkung auf die Struktur-Funktionsbeziehung und Materialeigenschaften. Die mimetischen, rekombinant produzierten Proteine werden hinsichtlich ihrer physiko-chemischen Eigenschaften charakterisiert und durch variable Prozessmethoden in verschiedene Materialformen verarbeitet.

Ein interdisziplinäres Team bringt seine Expertise in sechs Arbeitsbereichen ein:

• Proteinanalytik

• Molekularbiologie / Moleküldesign

• rekombinante Proteinproduktion („Weiße Biotechnologie“)

• Funktionalisierung und Modifikation von Proteinen

• Prozesstechnik (Spinn-, Guss,-, Beschichtungsverfahren, Mikrofluidik u.a.)

• Zellbiologie

 

Aufgrund der morphologischen Variabilität, herausragenden mechanischen Eigenschaften, Biokompatibilität, biologischen Abbaubarkeit und Funktionalisierbarkeit besitzen Biopolymere wie Spinnenseide oder Muschelkollagen ein großes Anwendungspotential. Als Bindeglied zwischen Industrie und (Hochschul-)Forschung werden am Lehrstuhl neuartige high-performance Materialien entwickelt und neue technische und medizinische Anwendungen erschlossen. Der Einsatzbereich erstreckt sich u.a. von Filtermaterialien zur Feinstaubfiltration über Spezialtextilien bis hin zu Kosmetikprodukten, Wundversorgung, Implantatbeschichtungen und Wirkstoff-Transportsysteme.

 
Mit freundlicher finanzieller Unterstützung von:
Europäische Union (EU EFRE) | Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) | Fonds der Chemischen Industrie | Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) | US Army Research Office | Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit (StMUG)
 
 

Zhanbassynova, Ainur

Diplom- / Masterstudierende

Rudisch, Christoph

Diplom- / Masterstudierende

Dr. Jalan, Abhishek

Group Leaders

Michel, Manuel

Diplom- / Masterstudierende

Häußermann, Angelika

Diplom- / Masterstudierende

Döhla, Kathrin (M.Sc.)

DoktorandInnen

Sprenger, Lys (M.Sc.)

DoktorandInnen

Hahn, Jonas (M. Sc.)

DoktorandInnen

Vsanthakumar Sindhu, Gadha Vasanth

Diplom- / Masterstudierende

Ebbinghaus, Thomas (M.Sc.)

DoktorandInnen

Mohotti, Supun

Graduate Students

Rajwar, Ashish (M.Sc.)

Graduate Students

Heinritz, Christina (M. Sc.)

Graduate Students

Dr. Kharaziha, Mahshid

guest researchers

Special Actor "Paul", MOOC Biofabrication

Diploma- / Master students

Special Actor "Emma", MOOC Biofabrication

Diploma- / Master students

Schiller, Tim (M.Sc.)

Graduate Students

Santiago-Rivera, Edgardo (M.Sc.)

Graduate Students

Ng, Xuen (M.Sc.)

Graduate Students

Claussen, Julia (M.Sc.)

DoktorandInnen

Sommer, Christoph (M.Sc.)

Graduate Students

Pittel, Nicole (MTA)

Technische Angestellte

Bin Zainuddin, Muhammad Shakir (M.Sc.)

Graduate Students

Schwägerl, Sabrina

Secretary

Dr. Scheibel, Melanie

Group Leaders

Mayer, Kai (M.Sc.)

Graduate Students

Schmidt, Andreas (BTA)

Technicians

Pellert, Alexandra (MTA)

Technicians

Jasinski, Julia (M.Sc.)

Graduate Students

Trossmann, Vanessa (M.Sc.)

Graduate Students

Hopfe, Charlotte (M.Sc.)

Graduate Students

Dr. Bargel, Hendrik

Group Leaders

Bodner, Andrea

Secretary

Diehl, Johannes (BTA)

Technicians

Prof. Dr. Scheibel, Thomas

Head of Department

Dr. Humenik, Martin

Group Leaders

Dr. Gruhn, Thomas

Group Leaders

Dr. Salehi-Müller, Sahar

Group Leaders

Biofabrikation

Biofabrikation ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld mit dem Ziel, funktionelle Gewebekonstrukte zu generieren. Die Grundkomponenten hierfür sind Zellen, Matrixmaterialien und Wachstumsfaktoren. Es werden Prinzipien und Methoden aus der Medizin, den Natur- und den Ingenieurwissenschaften kombiniert, um ein fundamentales Verständnis der Beziehung zwischen Struktur und Funktion von Gewebe zu entwickeln und anzuwenden.

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Fasern

Die Herstellung von funktionalen und leistungsstarken Fasermaterialien auf Basis von Proteinen ist Fokus dieser Forschungsgruppe. Zur Verarbeitung werden die Technologien Nass-, Elektro- und biomimetisches Spinnen sowie Mikrofluidik eingesetzt, um Fasern, Garne und Vliese herzustellen.

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Gewebezüchtung

Die Arbeitsgruppe Salehi konzentriert sich auf die Entwicklung und Kombination fortschrittlicher Biomaterialien mit Mikrofertigungstechniken. Das Design und die Anwendung von Mikro- und Nanofunktionen werden untersucht, um komplexe und funktionelle Gewebekonstrukte zu entwickeln. Die modifizierten Strukturen werden verbesserte physikalische, mechanische und biologische Eigenschaften aufweisen.

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Hybridmaterialien

Die Anwendung der Prinzipien der Selbstorganisation zur Kontrolle der Strukturierung von Biomaterialien im Nano- und Mikrobereich steht im Mittelpunkt der Arbeit unserer Gruppe.

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Protein Modifikation

Der Forschungsschwerpunkt dieser Arbeitsgruppe ist die Herstellung und Analyse von rekombinanten Spinnenseidenproteinen sowie deren anwendungsspezifische Modifikation.

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Proteinassemblierung/Verarbeitung

Die Forschungsgruppe „Protein Assembly and Processing“ beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung verschiedener Verarbeitungsmethoden von Proteinmaterialien und deren Anwendungen.

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Simulation von Mesostrukturierten Materialien

Die Arbeitsgruppe verwendet Computersimulationen und numerische Methoden zur Untersuchung von Polymer- und Filamentnetzen, Kolloid-Polymersuspensionen und kolloidalen Quasikristallen. Darüber hinaus untersuchen wir Festkörperwerkstoffe für alternative Energieträger wie Thermoelektrik und Dünnschichtsolarzellen.

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Zell-Material Interaktion

Zellbasierte Assays sind ein wichtiger Bestandteil der Biomaterialforschung für medizinische Anwendungen, da sie Rückschlüsse auf die Zellviabilität oder -adhäsion erlauben. Aus diesem Grund beschäftigt sich unsere Arbeitsgruppe mit der Interaktion und dem Verhalten verschiedenster Zellen und Materialien unter simulierten Körperbedingungen und unter Einfluss von elektrischen, chemischen oder mechanischen Reizen.

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