BiomaTiCS-Projekte der AG Müller (Institut für Physiologische Chemie)

Entwicklung Biosilicat-basierender Materialien zur Therapie von Knochenerkrankungen

Arbeitsgruppe: Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie – Angewandte Molekularbiologie (Prof. Dr. W.E.G. Müller, Prof. Dr. Dr. H.C. Schröder, Dr. M. Wiens)
Kooperationspartner: MKG, Unfallchirurgie

Der natürliche Prozess der Biomineralisation kann als Vorbild für das Design und die Entwicklung neuartiger bioaktiver Kompositmaterialien dienen, die eine Knochenregeneration fördern und die Osseointegration von Implantaten verbessern. Jüngste Fortschritte auf dem Gebiet der Nano(bio)technologie machen es möglich, strukturierte biomimetische Nanokomposite zu entwerfen, von denen erwartet wird, dass sie deutliche Vorteile gegenüber vorhandenen, in der regenerativen Medizin, Chirurgie und Zahnmedizin benutzten Materialien besitzen. Wir konnten zeigen, dass das Enzym Silicatein, das aus marinen kieselhaltigen Organismen (Kieselschwämmen) isoliert wurde, zusammen mit weiteren, rekombinant herstellbaren Proteinen die Synthese hierarchisch strukturierter, anorganisch-organischer Silicat-Hybrid-Materialien ermöglicht. “Biosilicat” ist biokompatibel und besitzt osteoinduktive, Knochenwachstum-stimulierende Eigenschaften.

Ziel des Projektes ist die Anwendung bioinspirierter, auf dem Einsatz Biosilicat-metaboler Enzyme basierender Strategien zur Entwicklung neuartiger bioaktiver, nanostrukturierter Kompositmaterialien zur Implantatbeschichtung und Knochenregeneration.