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Prof. Dr. Jan-Henning Dirks

Professur Biologische Strukturen und Bionik, Hochschule Bremen

Dr. Dorothea Brüggemann

Institut für Biophysik, Universität Bremen

Arbeitsgruppe

1

Natürliche und synthetische Biomaterialien

Die Entwicklung neuer Materialien für medizinische und technische Anwendungen wird zu-

nehmend von der Biologie inspiriert. Durch das genaue Verständnis natürlicher Strukturen

lassen sich immer bessere synthetische Biomaterialien entwickeln.

Zunächst werden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Arbeitsgruppe ausgewählte bio-

logische Materialien kennenlernen. Die vielfältigen Funktionen dieser Materialien, die aus ih-

ren Strukturebenen und Eigenschaften resultieren, sollen anhand von typischen Beispielen

(z. B. Holz, Knochen, Kutikula) diskutiert werden. Dabei werden wir alle hierarchischen Ebe-

nen vom Molekül (z. B. Lipide, DNA, Proteine) über die Nanostruktur (Partikel und Fasern)

bis hin zum makroskopischen Material und zur Struktur im Organismus betrachten.

Darauf aufbauend werden wir verschiedene Klassen von synthetischen Biomaterialien vor-

stellen (Metalle, Keramiken, Polymere, Komposite), die in der Medizintechnik Verwendung

finden. Wir werden physikalische und chemische Konzepte sowie Verfahren zur Analyse,

Charakterisierung und synthetischen Herstellung von Biomaterialien erarbeiten. Wichtige

Schwerpunkte werden dabei Biokompatibilität und die dafür relevanten physiologischen

Grundlagen (z. B. Immunsystem, Blutgerinnung, Wundheilung) sein.

Im Anschluss werden wir neue Anwendungsgebiete (z. B. Drug Delivery, Tissue Engineer­

ing, Prothetik) und die Marktpotenziale ausgewählter Biomaterialien erarbeiten. Gemeinsam

werden wir zudem ethische Aspekte in der Biomaterialforschung diskutieren.

Die Biomaterialforschung ist eine interdisziplinäre Disziplin, die von Materialwissenschaften,

der Physik und Chemie bis hin zur Biologie und Medizin reicht. Diese Interdisziplinarität soll

sich auch in der Zusammensetzung der Gruppe widerspiegeln. Die Unterrichtsformen des

Kollegs beinhalten Inputvorträge, Seminarvorträge, Experimente und Exkursionen zu aus-

gewählten Forschungseinrichtungen.

Kollegs

Lebenswissenschaftliches Kolleg VII

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