Projektstruktur und Teilvorhaben

Das Projektvorhaben wurde in drei Projektbereiche gegliedert, um das primäre Forschungsziel der Konzeptentwicklung von energieautonomen Implantate, die eine rückgekoppelte elektrische Stimulation ermöglichen, zu erreichen. Die drei Projektbereiche A, B und C umfassen insgesamt 14 Teilprojekte und befassen sich mit folgenden Fragestellungen:

A Modellbildung und Charakterisierung - in silicio und in vitro
Dieser Projektbereich macht es sich zur Aufgabe ein tiefergehendes Verständnis passiver, dielektrischer Gewebeeigenschaften zu erlangen und außerdem sowohl die Wirkung als auch die geeignete Auslegung elektrischer Stimulation auf Zellen, Gewebe und Implantat-Gewebe-Interaktionen zu untersuchen.

B  Funktionswerkstoffe, Energieversorgung und Zuverlässigkeit
Die Erforschung bioaktiver, mechanisch zuverlässiger Werkstoffe und Implantatstrukturen ist ebenso Bestandteil des Teilbereiches B wie die Entwicklung miniaturisierter, energieeffizienter Elektronik und Energy-Harvesting-Systeme zur autarken Energieversorgung der elektrisch aktiven Implantate.

C Regeneration von Gewebestrukturen - in vitro
Der Projektbereich C beinhaltet die klinisch-tranlational-orientierte Forschung für innovative Therapieanwendungen und das grundlegende medizinische Verständnis für strukturelle bzw. funktionale Geweberegenaration. Die Einsatz von Elektrostimulation bzw. elektrisch aktiven Implantaten soll damit verbessert und ausgebaut werden, um neue Therapiefelder zu eröffnen.

Weiterhin umfasst der Sonderforschungsbereich 1270 ELAINE drei Serviceprojekte zur Unterstützung des Gesamtprojektes:                                                                          INF - Informationsinfrastruktur, IRTG - Integriertes Graduiertenkolleg und Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbreiches

Projektbereich A – Modellbildung und Charakterisierung - in silico und in vitro
A01 Domänen-spezifische Sprachen zur Entwicklung von räumlichen, multiskaligen, biochemischen Modellen und deren Anwendung Modellierung und Simulation Prof. Dr. rer. nat. habil. Adelinde Uhrmacher Institut für Informatik; Rostock
A02 Multiskalenmodelle für Simulationsstudien zu elektrisch aktiven Implantaten unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in den Eingangsdaten Theoretische Elektrotechnik Prof. Dr. rer. nat. habil. Ursula van Rienen Institut für Allgemeine Elektrotechnik; Rostock
A03 Material-Oberflächenladungen und ihr Einfluss auf die Zell-Physiologie und –Morphologie Zellbiologie, Oberflächen- und Grenzflächenphysik Prof. Dr. agr. habil. J. Barbara Nebe, Prof. Dr. rer. nat. habil. Sylvia Speller Zentrum für Medizinische Forschung - Arbeitsbereich Zellbiologie, Institut für Physik; Rostock
A04 Elektrisch leitfähige Multischichten für Oberflächen von Implantaten Weiche Materie und Biophysik Prof. Dr. rer. nat. habil. Christiane A. Helm Institut für Physik; Greifswald
A05 Dielektrische Charakterisierung von Zellen, Geweben und Materialien Bioelectrics Prof. Dr. rer. nat. Jürgen F. Kolb Leibniz-Institut für Plasma-forschung und Technologie; Greifswald
A06 Mathematische Analyse parameterabhängiger Multiskalenmodelle für elektrisch aktive Implantate Wissenschaftliches Rechnen Prof. Dr. Jens Starke Institut für Mathematik; Rostock
Projektbereich B - Funktionswerkstoffe, Energieversorgung und Zuverlässigkeit
B01 Elektrisch leitfähige und piezoaktive Materialien für multifunktionale Implantate zur Knochen- und Knorpelregeneration Additive Fertigung und Biomaterialien Prof. Dr.-Ing. Hermann Seitz, Prof. Dr.-Ing. habil. Aldo R. Boccaccini Lehrstuhl für Mikrofluidik; Rostock, Institut für Biomaterialien; Erlangen
B02 Umwandlung von mechanischer Energie als interne Energieversorgung für elektrisch aktive Implantate Biomechanik und Implantattechnologie PD Dr.-Ing. habil. Daniel Klüß Orthopädische Klinik und Poliklinik; Rostock
B03 Energie-autarke Plattform für elektrisch stimulierende Implantate Rechner in Technischen Systemen, Mikro- und Nanotechnik elektronischer Systeme Prof. Dr.-Ing. Dirk Timmermann, Prof. Dr.-Ing. Dennis Hohlfeld Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik, Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik; Rostock
B05 Bewertung der mechanischen Zuverlässigkeit von porösen funktional gradierten Implaturen durch lokale Scntatstrukhädigungsansätze Strukturmechanik Prof. Dr.-Ing. habil. Manuela Sander Lehrstuhl für Strukturmechanik; Rostock
Projektbereich C - Regeneration von Gewebestrukturen - in vitro und in vivo
C01 Elektrische Stimulation der Osseoinduktion unter Verwendung alloplastischer Rekonstruktionsplatten nach Segmentresektion des Unterkiefers Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie PD Dr. med. habil. Dr. dent. Peer W. Kämmerer Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie; Rostock
C02 Elektrische und mechanische Stimulation des hyalinen Knorpels: Charakterisierung der zellulären Prozesse und Stimulationsparameter Biomechanik und Implantattechnologie, Mikrofluidik Prof. Dr. med. habil. Dipl.-Ing. Rainer Bader, Prof. Dr.-Ing. Hermann Seitz Orthopädische Klinik und Poliklinik, Lehrstuhl für Mikrofluidik; Rostock
C03 Tiefe Hirnstimulation in Dystoniemodellen: Biologische Implementierung, Stimulationsparametereingrenzung und Mechanismenanalyse Physiologie, Pharmakologie Prof. Dr. med. habil. Rüdiger Köhling, Prof. Dr. med. vet. habil. Angelika Richter Oscar-Langendorff-Institut für Physiologie; Rostock, Institut für Pharmakologie, Pharmazie und Toxikologie; Leipzig
C04 Effekte der Tiefen Hirnstimulation auf die adulte Neurogenese im Parkinson-Rattenmodell: Wirkmechanismen, Stimulationsparameter und Korrelation mit Verhalten Neurologie Prof. Dr. med. habil. Alexander Storch Klinik und Poliklinik für Neurologie; Rostock
Serviceprojekte
INF Informationsinfrastruktur   Prof. Dr.-Ing. Sascha Spors, Prof. Dr. rer. nat. habil. Ursula van Rienen, Prof. Dr.-Ing. habil. Manuela Sander Institut für Nachrichtentechnik, Institut für Allgemeine Elektrotechnik, Institut für Struktur-mechanik; Rostock
IRTG Integriertes Graduiertenkolleg   Prof. Dr. med. habil. Alexander Storch, Prof. Dr.-Ing. Sascha Spors Klinik und Poliklinik für Neurologie, Institut für Nachrichtentechnik; Rostock
Z Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs   Prof. Dr. rer. nat. habil. Ursula van Rienen Institut für Allgemeine Elektrotechnik; Rostock

Beteiligte Institutionen

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