B01 - Elektrisch leitfähige und piezoaktive Materialien für multifunktionale Implantate zur Knochen- und Knorpelregeneration

Zusammenfassung des Arbeitsprogramms

In diesem Projekt werden elektrisch leitfähige und piezoaktive Materialien etabliert, die mittels additiver Fertigungsverfahren verarbeitet werden können, um multifunktionale Implantate für eine verbesserte Knochen- und Knorpelregeneration herzustellen. Elektrisch leitfähige Polymere sowie Mischungen aus Hydrogelen und elektrisch leitfähigen Polymeren werden als Ausgangsmaterial für Biomaterialien (Scaffolds) für die Knorpelregeneration eingesetzt. Mit Bioglas funktionalisierte Piezokeramiken werden untersucht, bei denen die Proliferation von Osteoblasten durch den Piezoeffekt induziert wird. Darüber hinaus werden stark strukturierte Titan-Oberflächen mit leitfähigen Polymeren mit eingebundenem Bioglas beschichtet, um deren Eigenschaften von bioinert zu bioaktiv zu ändern.

Kooperation mit anderen Teilprojekten

A01 / A02 / B03 / B05 / C01 / C02

Publikationen

Thomas Distler, Aldo R. Boccaccini: 3D printing of electrically conductive hydrogels for biosensor and tissue engineering – A review.  Acta. Biomaterialia, 2019, August 2019. doi.org/10.1016/j.actbio.2019.08.044

Georg Schnell, Susanne Stählke, Ulrike Duenow, J. Barbara Nebe, Hermann Seitz: Femtosecond Laser Nano/Micro Textured Ti6Al4V Surfaces—Effect on Wetting and MG-63 Cell Adhesion. Mater. 2019, Vol. 12, Page 2210, vol. 12, no. 13, p. 2210, July 2019 doi.org/10.3390/ma12132210

Konferenzbeiträge

Hans-E. Lange, Dennis Hohlfeld, Daniel Kluess: Piezoelectric Energy Harvesting Concept for Energy-Autonomous Instrumented Orthopaedic Implants a Numerical Evaluation; Konferenzbeitrag. 16th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, August 2019, New York, USA.

Aldo Boccaccini: Bioactive materials and biofabrication approaches for hard tissue regeneration. 2nd Sino-German Symposium on Reconstruction and Repair of Musculoskeletal Tissues, March 2018, University Medical Centre of the Johannes-Gutenberg University Mainz, Germany.

Poster

Alina Weizel, Thomas Diestler, Christian Polley, Rainer Detsch, Aldo. R. Boccaccini: Mechanical and rheological characterization of hydrogels and hydrogel precursors for cartilage tissue engineering and biofabrication. AMMM + 3D Week, September 2019, Lübeck, Germany.

Thomas Distler, Silke Schwarz, Sonja Kuth, Clemens Gögele, Katharina Stölzel, Rainer Detsch, Gundula Schulze-Tanzil, Aldo R. Boccaccini: 3D printing and characterization of human nasal chondrocyte (hNSC) laden dual cross-linked oxidized alginate-gelatin (ADA-GEL) hydrogels for cartilage repair approaches. ESB, September 2019, Dresden, Germany.

Thomas Distler, Christian Polley, Rainer Detsch, Hermann Seitz and Aldo R. Boccaccini: Development of 3D printed Electrically Conductive Oxidized Alginate and Gelatin based Polypyrrole-Polystyrenesulfonate (PPy:PSS) Hydrogels for Functional Tissue Engineering Applications. ESB, September 2019, Dresden, Germany.

Alina Weizel, Thomas Diestler, Christian Polley, Rainer Detsch, Aldo R. Boccaccini, Hermann Seitz: Relaxation Behavior of Ionically and Enzymatically Microbial Transglutaminase (mTG)-Crosslinked Alginate-di-aldehyde and Gelatin (ADA-GEL) Hydrogels for Cartilage Regeneration, 4th Euro Intelligent Materials, June 2019, Kiel, Germany.