Teltow Panorama

Der Standort Teltow-Seehof

360° Wissenschaft: Biomaterialforschung in Teltow für Mensch und Umwelt

Hinweis für das Betriebssystem iOS: Für ein freies Umsehen nutzen Sie bitte den folgenden Link zum Video auf Youtube: https://youtu.be/X836ZqvuOXw

Die Natur dient oftmals als Vorbild für bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse. Ein nachhaltiger Umgang mit den natürlichen Ressourcen ermöglicht uns eine Vielzahl von Nutzungen, die den Menschen und der Umwelt dienen können.

In Teltow bei Berlin, am Institut für Biomaterialforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an besonderen Materialien mit ganz besonderen Funktionen.

Beispielsweise werden hier Materialien konzipiert, die wie Kletterpflanzen adaptiv auf ihre Umgebung reagieren, sich selbstständig verformen und bewegen können. Solche multifunktionalen Materialien könnten zukünftig als künstliche Muskeln in weichen Roboter eingesetzt werden, die aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften besonders für den Einsatz im Kontakt mit Menschen geeignet sind.

Auch der Produktlebenszyklus von Kunststoffen wird in den Blick genommen. Die Biomaterialforschung in Teltow hat eine Methode geschaffen, das Langzeitverhalten von Kunststoffen durch schnelle Untersuchungen an ultradünnen Schichten in Kombination mit computerunterstützten Modellen vorherzusagen. So können z.B. Abbauverhalten und -dauer von bakteriell erzeugten Bioplastik innerhalb weniger Stunden – anstelle von Monaten oder Jahren – ermittelt werden.

Die Biomaterialforschung in Teltow unterstützt außerdem Mediziner dabei, hochkomplexe, minimalivasive Eingriffe am Herzen individuell zu planen und so das bestmögliche Ergebnis für jeden Patienten zu erzielen. Exakte und individuelle 3D-Modelle des Herzens von Patienten. unterstützen Kardiologen beispielsweise dabei, eine defekte Herzklappe mit Klammer-förmigen Implantaten zu reparieren, ohne die ganze Herzklappe ersetzen zu müssen.

Egal, ob es um Grundlagenforschung oder um anwendungsorientierte translationale Forschung geht: Hier in Brandenburg wird die Basis für eine nachhaltige Zukunft entwickelt.


Etablierte Wege verlassen


Am Institut für Biomaterialforschung in Teltow werden die Möglichkeiten der Medizin revolutioniert, künstliche Muskeln für Softroboter geschaffen und Erkenntnisprozesse dramatisch beschleunigt.
Von Lars Klaaßen

„Wir werden künftig verstärkt mit altersbedingten Erkrankungen konfrontiert“, sagt Andreas Lendlein, Leiter des HZG-Instituts für Biomaterialforschung in Teltow. „Deshalb konzentrieren wir uns auf Innovationen in den Bereichen Gesundheitstechnologien, Medizintechnik und Biotechnologie.“ Die Forscherinnen und Forscher arbeiten dabei auch an Anwendungen, die ältere Menschen in ihrer häuslichen Umgebung unterstützen, bevor sie überhaupt krank werden. Sind Gewebe oder Organe geschädigt oder erkrankt, gilt es, den Körper dabei zu unterstützen, sich komplett zu regenerieren. Hierfür bedarf es neuer polymerbasierter Biomaterialien. Das sind synthetische oder halbsynthetische Stoffe, die aus Makromolekülen bestehen.

„Unsere Arbeit erstreckt sich von der Grundlagenforschung bis hin zur Anwendung“, erläutert der Institutsleiter. „Wir suchen neue Wege bei Erkrankungen, die für das Gesundheitssystem besonders relevant sind, verbessern Therapien oder entwickeln alternative Ansätze.“ Um präklinische Forschung effizient in die klinische Entwicklung zu bringen, werde von Beginn an auf eine interdisziplinäre Herangehensweise gesetzt. Dabei kommen Biologie, Chemie, Materialforschung und Medizin zusammen. Von den Forschungsaktivitäten bis zur Entscheidungsfindung arbeitet das Institut eng mit Partnern aus der Medizin im In- und Ausland zusammen.

„Wir entwickeln unter anderem Materialien für Implantate, die sich vollständig ins Gewebe integrieren oder dieses sogar funktionell unterstützen“, erläutert Lendlein. „Entzündungseffekte werden minimiert, Regenerationsprozesse stimuliert und idealerweise in die gewünschte Richtung mitgestaltet.“ Je nachdem aus welchem Biomaterial ein Implantat besteht, baut es sich in einem gewünschten Zeitraum komplett ab und fördert bis dahin die vollständige Wiederherstellung des umliegenden Gewebes.

Mithilfe von Algorithmen macht man am HZG-Institut zudem Sprünge bei der Vorhersagbarkeit vom Langzeitverhalten der Polymere, sodass die Forschungszyklen sowohl dramatisch beschleunigt als auch ihre Ergebnisse schneller in die Praxis umgesetzt werden können.

Campus Teltow

Helmholtz-Zentrum Geesthacht
Institut für Biomaterialforschung
Kantstraße 55
14153 Teltow

Tel: +49 (0)3328 352-0

Website des Instituts für Biomaterialforschung

Professor Andreas Lendlein

Professor Andreas Lendlein leitet das Institut für Biomaterialforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht seit 2002. Foto: HZG/Gesine Born