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AG Grenzflächenprozesse

Die Themen der AG Grenzflächenprozesse sind resorbierbare Materialien für Implantate, Untersuchungen von medizintechnisch relevanten Fluidströmungen sowie Blutverträglichkeitsuntersuchungen. Als Ansprechpartner dient der Sprecher der Arbeitsgruppe, Marc Müller.

 

Resorbierbare Materialien

 

Um unterschiedliche Materialien für degradierbare Implantate auf ihr Degradationsverhalten zu untersuchen, werden neue In-vitro-Testmethoden entwickelt. Diese erlauben eine Vorhersage der Degradationseigenschaften unter physiologischen Bedingungen. Für die Degradation in Verbindung mit einer Medikamentenabgabe spielt die Freisetzungskinetik eine besondere Rolle, die zu einer Verbesserung der Medikamenten-Material-Kombination und der Verarbeitung führen soll.

  • Degradierbare Polymere (PEO, PGA, PCL, Chitosan, Kollagen u. a.)
  • Magnesium
  • Elektrospinnen
  • Gerichtete Erstarrung
  • Beschichtungen
  • In-vitro-Degradationstests unter dynamischen oder statischen Bedingungen

 

Fluidströmungen


In vielen biomedizinischen Anwendungen kommen Bauteiloberflächen in Kontakt mit einer strömenden Suspension aus Zellen und großen Molekülen. Diese reagieren auf Strömungseinflüsse, insbesondere auf die wirkende Scherspannung, die zu einer Aktivierung oder Schädigung führen können kann. Die Strömungsform  hat damit einen wesentlichen Einfluss auf die an der Grenzfläche stattfindenden Prozesse. In der Arbeitsgruppe werden insbesondere Blutströmungen untersucht.

  • Visualisierung und Analyse von Strömungsfeldern in natürliche und künstliche Herzklappen
  • Gefäßprothesen und dynamische In-vitro-Testsysteme zur Blutverträglichkeit
  • Auslegung, Konstruktion und Fertigung von Testkreisläufen für die Strömungsvisualisierung durch Particle Image Velocimetry (PIV)
  • Beanspruchung von Zellkulturzellen mit Schubspannungen in einem Kegel-Platte-Bioreaktor


Blutverträglichkeit


Die maßgeblichen Interaktionen zwischen Fremdmaterialien und menschlichem Blut finden an der Materialoberfläche statt. Sowohl der Organismus als auch die Materialeigenschaften können hierdurch maßgeblich beeinträchtigt werden. Zur Bewertung dieser Vorgänge werden in diesem Forschungsfeld implantatspezifische In-vitro-Prüfstände entwickelt und Untersuchungen verschiedener Medizinprodukte durchgeführt.

Extrakorporale Zirkulation:

  • Entwicklung und Fertigung von In-vitro-Prüfständen
  • Untersuchung von Membranadsorptionverfahren mittels (Hämo-)Dialysegerät und Prüfständen

Blutverträglichkeitsuntersuchung:

  • Planung und Durchführung von Biomaterial- und Implantatuntersuchungen
  • Statische und dynamische Untersuchungen
  • Bestimmung der Hämolyse, Thrombozytenzahl und Gerinnungszeit

Oberflächencharakterisierung:

  • Messung von Oberflächenenergie und Kontaktwinkel
  • Analyse der Oberflächenmorphologie mittels Rasterelektronmikroskopie
  • Qualitative Beurteilung von Adhäsions- und Adsorptionsvorgängen