Applikationsuntersuchungen zur Biofunktionalität und zur Biokompatibilität neuartiger Konstruktions- und Funktionswerkstoffe aus fibrillären Proteinen

(gefördert durch: Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V.)

Projektpartner

• Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V., Rudolstadt
• Institut für Molekulare Biotechnologie e.V., Jena
• Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung e.V., Gatersleben

Projektinhalt

Die Entwicklung neuartiger Polymermaterialien aus gentechnisch synthetisierten und durch Biofarming hergestellten fibrillären Proteinen verfolgt das Ziel, diese funktionellen Polyamide sowohl auf biomedizinischem Gebiet als auch auf biotechnologischem Gebiet mit adaptierten biologischen Funktionsflächen bereitzustellen. Der grundsätzliche theoretische Ansatzpunkt für die zielgerichtete Entwicklung „maßgeschneiderter“ Biowerkstoffe ist mit der Möglichkeit gegeben, durch synthetische Beeinflussung der für Spinnenseidenproteine kodierenden Gensequenz und dem Aufbau von artifiziellen Expressionssystemen direkten Einfluss auf die Struktur und das Eigenschaftsspektrum fibrillärer Proteine zu nehmen. Die Entwicklung geeigneter Formgebungsverfahren macht dabei völlig neue Struktur-Eigenschafts-Kombinationen technisch realisierbar. Da die Biofunktionalität und die Biokompatibilität der entwickelten Biopolymere durch komplexe physiko-chemische und biologische Wechselwirkungen zwischen Biosystem und Materialoberfläche festgelegt werden, kommt der systematischen Untersuchung der Interfacezonen eine Schlüsselfunktion zu. Die hierzu erforderlichen physiko-chemischen und biologischen Validierungsuntersuchungen sind Gegen­stand des beantragten Forschungsprojektes und basieren inhaltlich auf dem Grenzflächenenergiekonzept, mit dem die Interaktionen im Interface Biomaterial/Biosystem messbaren Werkstoffkenngrößen zugänglich gemacht werden können.