Kardiovaskuläre Nanomedizin

• Sonderforschungsbereich/Transregio TRR225 "Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionalen Gewebemodellen".

  Auf ihrer Herbstsitzung 2025 beschloss die DFG, die Förderung des Sonderforschungsbereichs/Transregio „Von den Grundlagen der Biofabrikation zu funktionellen Gewebemodellen“ für die dritte Förderperiode zu verlängern. SEON beteiligt sich an dem interdisziplinären Netzwerk mit dem Teilprojekt C07: "Endothelialisierte perfundierbare mikrovaskuläre Gefäßsysteme zur Biofabrikation standardisierter in vitro Gewebemodelle" unter der Leitung von Prof. Dr. Iwona Cicha (SEON) gemeinsam mit Dr. Antje Appelt-Menzel und Dr. Matthias Ryma (FMZ, Universitätsklinikum Würzburg). Der SFB/TRR225 „BioFab“ wird ab dem 1. Januar 2026 für weitere vier Jahre gefördert. 

  SFB/TRR 225 um weitere vier Jahre verlängert - SFB TRR 225 biofab

• Unser bilaterales Projekt NAMIRA wurde kürzlich von der DFG und dem Polnischen National Science Centre (NCN) gefördert. 

  Im Rahmen dieses Projekts mit dem Titel „Multifunktionale Nanofasermaterialien für das vaskuläre Tissue Engineering“ wird die AG Cicha eng mit Dr. habil. Beata Butruk-Raszeja und dem Team des Labors für Biomedizinische Technik an der Technischen Universität Warschau zusammenarbeiten.

Projektziel

Im Rahmen des SFB/TRR 225-Projekts ist es unser Ziel, mithilfe von Biofabrikationstechniken 3D-Gewebe- und Tumormodelle zu entwickeln, die endothelisierte, durchblutbare mikrovaskuläre Netzwerke auf der Basis von thermoresponsiver Polymertechnologie enthalten. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Funktionalität des Netzwerks, den Wechselwirkungen mit Immun- und Tumorzellen sowie der Angiogenese.

Verbundpartner

Projektziel

Im Rahmen dieses neuen internationalen Projekts arbeiten wir gemeinsam mit Partnern in Polen an der Entwicklung neuartiger, biologisch abbaubarer Gefäßprothesen, die eine schnelle Endothelialisierung ermöglichen und das Risiko von Thrombosen oder Infektionen verringern sollen. Unsere früheren systematischen Studien zu den Materialeigenschaften, die für die Verbesserung von Gefäßprothesen auf Polyurethanbasis erforderlich sind, ermöglichten uns die Auswahl einer Materialstruktur (faserig), einer Oberflächentopographie (Fasern in Nanogröße) und einer Beschichtung (Polynoradrenalin), die eine schnelle Endothelialisierung unterstützen und ausreichende mechanische Eigenschaften besitzen, um beschädigte Gefäße in vivo zu ersetzen. Ziel des aktuellen Projekts ist die Entwicklung von nanofaserigen, biologisch abbaubaren Gefäßprothesen mit antibakteriellen und antithrombotischen Eigenschaften.

Verbundpartner

• Dr. habil. Beata Butruk-Raszeja, Warsaw University of Technology, Polen
• Prof. Dr. Tomasz Ciach, Warsaw University of Technology, Polen

Projektziel

Der Ersatz von Gefäßen mit kleinem Durchmesser durch autologe Gefäßtransplantation wird bei vielen Patienten durch die geringe Verfügbarkeit von geeignetem Transplantaten eingeschränkt. Im Mittelpunkt dieses Projekts standen detaillierte und systematische Analysen der Materialeigenschaften und der biologischen Anforderungen für die Entwicklung verbesserter Gefäßprothesen auf Polyurethanbasis, die eine schnelle Endothelialisierung unterstützen und ausreichende mechanische Eigenschaften besitzen, um geschädigte Gefäße zu ersetzen.

Verbundpartner

• Prof. Dr. Tomasz Ciach, Warsaw University of Technology, Polen
• Dr. Michał Wojasiński, Warsaw University of Technology, Polen
• Dr. habil. Beata Butruk-Raszeja, Warsaw University of Technology, Polen

Projektziel

Im Bereich der Atherosklerose hat sich das magnetische Targeting von SPION-beladenen Zellen auf Gefäßstents zur Verhinderung von Thrombose und Restenose als vielversprechender präklinischer Ansatz erwiesen. Durch die Erhöhung der effektiven lokalen Dosen von pharmazeutischen Wirkstoffen könnte das magnetische Drug Targeting auch ein nützliches Instrument zur Verbesserung der Plaquestabilität und zur Verringerung von Entzündungsreaktionen darstellen. In diesem Projekt untersuchten wir, die Auswirkungen von Blutbestandteilen auf die Akkumulation von Magnetpartikeln unter Blutfluss und führen in vivo Studien zum magnetischen Wirkstofftargeting durch.

Verbundpartner

• Prof. Dr. med. Tobias Bäuerle, UKER
• Prof. Dr. med. Christoph Garlichs, DIAKO Hospital Flensburg
• Prof. Dr. Margarete Goppelt-Struebe, UKER

Projektziel

Das Projekt umfasste die klinisch dringend benötigte Entwicklung, Produktion und die funktionelle in vitro Prüfung der kleinlümigen Gefäßprothesen, basierend auf Polyurethanen. Im Besonderen wurden folgende Hauptaufgaben adressiert: (1) Die Herstellung röhrenförmiger Transplantate mittels klinischen Polyurethanen, gefolgt von Modifikationen der Oberfläche mit bioaktiven Beschichtungen und der ausführlichen Analyse der physikalisch-chemischen Eigenschaften. (2) Die funktionelle Überprüfung der hergestellten röhrenförmigen Transplante, mit der Analyse der Hämokompatibilität und Thrombogenität unter statischen und dynamischen Bedingungen sowie die Untersuchung zwei verschiedener Endothelialisierungsvorgänge: Magnetische Aussaat der Endothelzellen (endothelial cells, EC) auf die luminale Oberfläche des Transplantates im Vergleich zur Perfusionsaussaat. (3) Die detaillierte mikroskopische Evaluierung der Endothelium-bedeckten Oberfläche, des endothelialen Secretoms und der Produktion der extrazellulären Matrix.

Verbundpartner

• Prof. Dr. Hania Hlawaty, INSERM, Frankreich
• Prof. Dr. Tomasz Ciach, Warsaw University of Technology, Polen

Projektziel

Ziel des NanoAthero-Projekts war es, die erste klinische Machbarkeit der Entwicklung von Nanosystemen für die gezielte Bildgebung und Behandlung fortgeschrittener atherosklerotischer Erkrankungen beim Menschen nachzuweisen. NanoAthero bot eine einzigartige Gelegenheit, fundiertes Wissen über die Bioingenieurstechnik und Herstellung von Nanoträgern mit modernstem Fachwissen in der Kardiologie zu verbinden und so einen umfassenden Rahmen vom Labor bis zum Patienten innerhalb eines Kooperationskonsortiums aus 16 Partnern aus Wissenschaft, einem europäischen Verband, KMU und einem großen Pharmaunternehmen zu schaffen. 

Über einen Zeitraum von 5,5 Jahren integrierte NanoAthero fundierte vorläufige In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen zur Sicherheit und Wirksamkeit von Nanosystemen, Risiko- und Ethikbewertungen, die GMP-konforme Herstellung, die Einleitung klinischer Studien einschließlich der Erstellung von Zulassungsunterlagen sowie die Bewertung der Leistungsfähigkeit optimierter diagnostischer Wirkstoffe.

Verbundpartner (u.a.)

• Prof. Dr. Didier Letourneur, INSERM, Frankreich
• Prof. Dr. Erik S. G. Stroes, AMC, Niederlande
• Dr. Claudia Cabella, Bracco, Italien
• Prof. Janos Szebeni, Prof. Dr. Laszlo Dezsi, Semmelweis Uni, Ungarn
• Dr. Isabelle Texier, CEA, Frankreich
• Dr. Damien Faivre, MPIKG, Deutschland
• Prof. Gert Strom, Uni Utrecht, Niederlande
• Dr. Bart Metselaar, Uni Twente, 
• Prof. Dr. Harald Mangge, Dr. Gunter Almer, Uni Graz, Österreich