Biofabrikation

Um die Biofabrikation für die Geweberegenration einsetzen zu können müssen eine Vielzahl an Anforderungen erfüllt werden. Ein hohe Zellüberlebensrate, Formbeständigkeit und Präzision bei der Prozessierung, sowie die mechanische Stabilität der fertigen Scaffolds (engl. Gerüst – Matrix für Zellwachstum und anschließende Implantation) sind hierbei entscheidende Grundvoraussetzungen. Um eine ganzheitliche Erforschung der Einflussfaktoren im Bereich Biofabrikation zu ermöglichen wurde 2018 der „SFB TRR 225 Biofab“ ins Leben gerufen. Dieser Zusammenschluss aus rund 40 Doktoranden mit zugehörigen Betreuern verbindet nicht nur die Universitäten Würzburg, Bayreuth und Erlangen, sondern auch eine Vielzahl an wissenschaftlichen Forschungsgebieten.

Das Teilprojekt A07 „Faserverstärkte Hydrogele“ (engl. Fiber-reinforced hydrogels) beschäftigt sich hierbei mit der Fragestellung, in wie weit die oben genannten Grundvoraussetzungen durch das Einbringen von faserförmigen Füllstoffen in Biotinten optimiert werden können. Hypothetisch können eingebrachte Fasern sowohl die mechanische Stabilität der fertigen Scaffolds positiv beeinflussen als auch die Scherkräfte, welche während vieler Prozesse (vor allem beim 3D-Druck) auf die Zellen wirken und unter anderem eine Zerstörung der Zellen verursachen können, reduzieren.

Der Forschungsschwerpunkt am Lehrstuhl für Polymerwekrstoffe liegt hierbei auf der rheologischen Charakterisierung von Biotinten. Die langjährige Erfahrung des LSP mit der Charakterisierung von Polymeren ermöglicht eine tiefgehende Analyse der vorhandenen Daten, mit deren Hilfe eine Korrelation zu Beobachtungen des Druckverhaltens hergestellt werden kann. Diese Erkenntnisse sollen eine Vorhersage der Druckbarkeit bei der Produktion und Qualität der fertigen Scaffolds ermöglichen.