Biofunktionale Oberflächen und Nanoobjekte

Im Zentrum des Interesses stehen Oberflächen und Nanoobjekte, die mit biologischen Zellen und Geweben wechselwirken und darüber eine gezielte Beeinflussung, Steuerung oder Charakterisierung für Diagnose und Therapie ermöglichen. Während seitens der Grundlagenforschung die Physik der Wechselwirkung selbst und deren Optimierung in Experiment und Modellierung untersucht werden, nimmt der Transfer in die Anwendung ebenfalls eine wichtige Rolle ein.

Expertise

  • Titandioxid Nanoröhren-Scaffolds zur organotypischen Gewebelangzeitkultivierung
  • Ferromagnetische Formgedächtnismaterialien für biomedizinische Anwendungen
  • Plasmagestützte Inertgaskondensation von maßgeschneiderten Mehrkomponenten-Nanopartikeln
  • Bioaktive Oberflächenbeschichtungen und Substrate

Highlights

  • Tailoring Substrates for Long-Term Organotypic Culture of Adult Neuronal Tissue

    V. Dallacasagrande, M. Zink, S. Huth, A. Jakob, M. Müller, A. Reichenbach, J. A. Käs, S. G. Mayr
    Adv. Mat. 24 (2012) 2398. Featured on cover page of Adv. Mat.
    https://doi.org/10.1002/adma.201200816

    Mit Hilfe von maßgeschneiderten TiO2-Nanoröhrchen-Substraten gelingt es, neuronales Gewebe über Wochen organotypisch zu kultivieren und intakt zu erhalten.

  • Interaction of Ferromagnetic Shape Memory Alloys and RGD Peptides for Mechanical Coupling to Cells: from Ab Initio Calculations to Cell Studies

    M. Zink, F. Szillat, U. Allenstein, S. G. Mayr
    Adv. Func. Mat. 23 (2013) 1383
    https://doi.org/10.1002/adfm.201201789

    Die Wechselwirkung von Zellen mit metallischen magnetischen Formgedächtnismaterialschichten wird maßgeblich von Proteinen an der Grenzfläche beeinflusst; letztere wird mittels Experimente und dichtefunktionaltheoriebasierten ab-initio-Rechnungen aufgeklärt.

  • Coupling of Metals and Biominerals: Characterizing the Interface between Ferromagnetic Shape-Memory Alloys and Hydroxyapatite

    U. Allenstein, S. Selle, M. Tadsen, C. Patzig, T. Hoeche, M. Zink, S. G. Mayr
    ACS Applied Materials & Interfaces 7 (2015) 15331-15338
    DOI: 10.1021/acsami.5b03189

    Ferromagnetische Formgedächtnismaterialen sind magneto-mechanische Elemente mit dem Potential, magnetisch auf ihre Umgebung einzuwirken; zudem zeigen sie konventionelles magnesches Formgedächtnisverhalten, einschließlich Superelastizität. Sie stellen daher eine sehr vielversprechende Materialklasse für Impantate im Bereich der Knochenbehandlung dar, da sie das Potential für magnetische Knochenstimulation mitbringen. Mit diesem Hintergrund wird in dieser Publikation die Adhäsion biokompatibler kontaktvermittelnder Hydroxylapatitschichten untersucht - in einer kombinierten Studie aus Experimenten und dichtefunktionaltheoriebasierten Ab-Initio-Rechnungen.

  • Long-term Tissue Culture of Adult Brain and Spleen Slices on Nanostructured Scaffolds

    S. Kallendrusch, F. Merz, I. Bechmann, S. G. Mayr, M. Zink
    Advanced Healthcare Materials 6 (2017) 1601336
    DOI: 10.1002/adhm.201601336

    TiO2-Nanoröhrchen-Trägersubstrate ermöglichen die organotypische Langzeitkultivierung von adulten Hirn- und Milz-Schnitten, ohne das Gewebedegeneration eintritt.

  • Early adhesion of cells to ferromagnetic shape memory alloys functionalized with plasma assembled biomolecules - a single cell force spectroscopy study

    M. V. Cakir, U. Allenstein, M. Zink, S. G. Mayr
    Materials & Design 158 19 (2018)
    https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.08.012

    Plasmagestützt werden Proteinschichten auf magnetischen Formgedächtnismaterialien abgeschieden, die stark haftend und gleichzeitig hinreichend elastisch sind. Sie ermöglichen eine exzellente Zellankopplung, wie Einzelzellen-Kraftspektroskopie zeigt.

Titanoxidplättchen statt Tierversuche?

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IOM-Ausgründung in Vorbereitung

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