Hochschule Reutlingen
Mitarbeiterin vom Smart Biomaterial Center am Mikroskop
Mitarbeiterin vom Smart Biomaterial Center am Mikroskop

Smart Biomaterials and Biosystems

Die Forschungsschwerpunkte des Zentrums reichen von den Materialwissenschaften und den Biomedizinischen Anwendungen bis zu den Bereichen Biotechnologie, Biosensorik, Tumorzellbiologie, zelluläre Testsysteme und Immunzelltherapien. 

Forschungsschwerpunkte

Die Mitglieder des Forschungszentrums entwickeln neuartige Materialien und Beschichtungen, die gezielt biologische Systeme in vivo (im lebenden Organismus) und in vitro (in künstlicher Umgebung) beeinflussen. Mittelfristig entstehen so zum Beispiel neue Implantat- oder Zellkulturoberflächen, Diagnostik-Systeme, Gewebemodelle sowie abbaubare Metalllegierungen und Kunststoffe für medizintechnische Anwendungen. 

Mit weiteren Expertisen in den Themen Tumorzellbiologie, Zelluläre Testsysteme, Immunzelltherapien und Biosensorik werden neue Ansatzpunkte für diagnostische und therapeutische Strategien identifiziert, was zu einer verstärkten interdisziplinären Zusammenarbeit führt. Materialwissenschaftler arbeiten eng mit Zellbiologen und Immunologen zusammen, um innovative Lösungen für biomedizinische Herausforderungen zu entwickeln. Diese Synergien ermöglichen es, komplexe Fragestellungen anzugehen und neue Perspektiven in der anwendungsnahen biomedizinischen Forschung zu eröffnen. 

 

Angewandte Neurowissenschaften und Biomarker

Die Forschungsprojekte befassen sich mit der Identifizierung und Validierung von molekularen Biomarkern in neurodegenerativen Erkrankungen.

Biomaterialien und Biophysik

Die Forschungsprojekte befassen sich mit Organ-on-Chip-Modellen, Migration von Tumorzellen, Zellfragmenten sowie mit Biomaterialien und Biokompatibilität.

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Biopolymere und Oberflächentechnologien

Die Forschungsprojekte befassen sich mit kollagenbasierten Biomaterialien für die regenerative Medizin sowie mit (Bio)polymeren und deren funktioneller Charakterisierung.

Biosensorik

Die Biosensorik umfasst interdisziplinäre anwendungsorientierte Fragestellungen aus Bereichen wie z. B. dem Pharmascreening, der patientennahen Diagnostik oder der Wasseranalytik.

Immunzelltherapien

Der Forschungsschwerpunkt liegt auf Technologien und Verfahren zur Herstellung und Verabreichung von Zell- und Gentherapeutika.

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Intelligente Oberflächen

Die Forschungsgruppe untersucht neue Oberflächenmodifikationen (Beschichtungen) von Materialien für Anwendungen in der Medizintechnik.

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Tissue Engineering

Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich Tissue Engineering, wie beispielsweise die Nachbildung menschlicher Haut, um eine Alternative zu Tierversuchen zu schaffen.

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Tumorzellbiologie

Die Forschungsschwerpunkte liegen auf der Neuroonkologie, Tumorimmunologie sowie Therapieresistenz von Tumoren.

Zelluläre Testsysteme

Die Forschung konzentriert sich auf die Modellierung der menschlichen Blut-Hirn-Schranke. Schwerpunkt ist die Untersuchung ihrer Integrität sowie die Erforschung von Medikamentenabgabe bei neurologischen Erkrankungen.

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Angewandte Neurowissenschaften und Biomarker

Die Forschungsprojekte befassen sich mit der Identifizierung und Validierung von molekularen Biomarkern in neurodegenerativen Erkrankungen unter Verwendung von Multi-OMICS Technologien. Die identifizierten Biomarker werden anschließend in standardisierten Kohorten charakterisiert, sowie ultra-sensitive Messverfahren zur Analyse entwickelt und deren späteren Einsatz in prä-klinischen und klinischen Studien geprüft. Zusätzlich werden molekularbiologische Ansätze verfolgt, um personalisierte Behandlungskonzepte zu entwickeln und anzuwenden. 

Aktuelle Forschungsaktivitäten

  • Ultra-sensitive Messmethoden zur Protein-basierten Target-Engagement Biomarkermessung
  • Protein-Reduktions-Therapien zur Behandlung monogener Erkrankungen
  • Einfluss der Genetik auf die variable phänotypische Krankheits-Ausprägung 
  • Cross-Species Analyse von molekularen Biomarkern im longitudinalem Verlauf

Biopolymere und Oberflächentechnologien

Die Forschungsprojekte befassen sich mit kollagenbasierten Biomaterialien für die regenerative Medizin sowie mit (Bio)polymeren und deren funktioneller Charakterisierung. Im Hinblick auf die regulatorischen Anforderungen werden analytische Methoden zur Charakterisierung physiko-chemischer und biologischer Eigenschaften entwickelt und angewendet.

Aktuelle Forschungsaktivitäten

  • Proteinbasierte Biomaterialien für Anwendungen in der regenerativen Medizin
  • Enzymimmobilisierung und Carbon Capture mittels biotechnologischer Verfahren
  • Drug delivery systems
  • Korrelative Analyse von medizinischen Materialien und Oberflächen zur Untersuchung und zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen biologischen Reaktionen und Materialeigenschaften

Forschungsprojekte am NMI

Ansprechperson

Biosensorik

Die Biosensorik umfasst interdisziplinäre anwendungsorientierte Fragestellungen aus Bereichen wie z. B. dem Pharmascreening, der patientennahen Diagnostik oder der Wasseranalytik. Im Fokus stehet dabei die Charakterisierung biomolekularer Wechselwirkungen sowie die Quantifizierung von Biomarkern für die Diagnostik oder von Spurenstoffen im Wasser.

Die Forschungsschwerpunkte umfassen verschiedene optische Transduktionstechnologien, biologische Erkennungsstrukturen, Oberflächenchemie und die Assayentwicklung.
 

Arbeitsgebiete

  • Reflektometrie & TIRF
  • Immunoassays & rezeptorbasierte Assays
  • Charakterisierung biomolekularer Wechselwirkungen
  • Diagnostik und Wirkstoffscreening

Ansprechperson

Prof. Dr. Günther Proll

Prodekan Lehre
Leitung Praktikantenamt
Technologie- und Innovationsmanagement

 

Tumorzellbiologie

Die molekulare Neuroonkologie beschäftigt sich mit der Erforschung der molekularen Mechanismen, die der Entwicklung von Tumoren des zentralen Nervensystems, wie Glioblastomen, zugrunde liegen. Im Zentrum stehen dabei genetische und epigenetische Veränderungen, Signaltransduktionswege sowie molekulare Biomarker, die für die Diagnose, Prognose und Therapie von Hirntumoren relevant sind.
Wichtige Forschungsfelder in diesem Gebiet sind die Charakterisierung onkogener Mutationen, die Untersuchung der Tumor-Mikroumgebung inklusive der Blut-Hirn-Schranke, die Resistenzmechanismen gegenüber Therapien und die Entwicklung gezielter molekularer Therapieansätze. Dazu gehören die Erforschung neuer Arzneimittel, immuntherapeutischer Strategien sowie personalisierter Ansätze basierend auf der molekularen Tumorprofilierung.

Arbeitsgebiete

  • Genetische und epigenetische Analysen
  • Signaltransduktionswege und Tumor-Mikroumgebung
  • Modellierung der Blut-Hirn-Schranke
  • Therapeutische Ansätze und Biomarkerentwicklung

Ansprechperson

Prof. Dr. Dr. Isabel Burghardt

Prodekanin
Studiendekanin Master-Studiengang Biomedical Sciences

Wir bilden Forschungstalente von morgen aus!

Master-Studiengang Biomedical Sciences

Team

Hinter jedem Forschungsprojekt steht ein starkes Team. Erfahren Sie mehr über die Professorinnen und Professoren im Lehr- und Forschungszentrum Smart Biomaterials and Biosystems.

Prof. Dr. Dr. Isabel Burghardt

Prodekanin
Studiendekanin Master-Studiengang Biomedical Sciences

Prof. Dr. Ralf Kemkemer

Studiendekan Bachelor-Studiengang Biomedizinische Wissenschaften
Leitung des Lehr- und Forschungszentrums "Smart Biomaterials and Biosystems"

Prof. Dr. Günther Proll

Prodekan Lehre
Leitung Praktikantenamt
Technologie- und Innovationsmanagement