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TU Dresden » Faculty of Mechanical Science and Engineering » Institute for Materials Science » Chair of Materials Science and Nanotechnology
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Werkstoffe für die Geweberegeneration im systemisch erkrankten Knochen (SFB/TR 79)

(DFG collaborative research center - our chair is a member)




title:Werkstoffe für die Geweberegeneration im systemisch erkrankten Knochen (SFB/TR 79)
agency:Deutsche Forschungsgemeinschaft - DFG
code:SFB TR 79
program:Sonderforschungsbereich/Transregio (Collaborative Research Center/Transregio)
time frame:2010-2014
web page:http://www.uni-giessen.de/cms/forschung/einrichtungen/sfb/sfb-geweberegeneration

description:

Die drei Universitäten Gießen, Dresden und Heidelberg arbeiten gemeinsam im SFB/TRR 79 mit dem Titel "Werkstoffe für die Hartgeweberegeneration im systemisch erkrankten Knochen". Beteiligt sind außerdem das Deutsche Krebsforschungszentrum in Heidelberg, die Leibniz-Institute für Festkörper- und Werkstoffforschung und für Polymerforschung in Dresden sowie das Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden. Die Federführung liegt bei der JLU (Sprecher: Prof. Dr. Dr. Reinhard Schnettler, Direktor der Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie der JLU). Damit kann die auf vier Jahre angelegte erste Förderperiode des SFB/TRR 79 zum 1. Juli 2010 begonnen werden. Ziel dieses interdisziplinären Forschungsverbundes ist es, neue Knochenersatzmaterialien und Implantatwerkstoffe für den systemisch erkrankten Knochen zu entwickeln, zu untersuchen und zu testen. Im Mittelpunkt stehen zwei Erkrankungen, die jeweils ein deutlich erhöhtes Knochenbruchrisiko mit sich bringen: Osteoporose, eine weit verbreitete und vor allem im Alter auftretende Knochendegeneration sowie die bösartige Tumorerkrankung Multiples Myelom, die zu lokal umgrenzter Zerstörung des Knochengewebes führt.
Ziel des Teilprojektes ist die mathematische Modellierung und Simulation des Umbaus von Knochengewebe sowie des Einbaus von Implantatmaterialien durch interagierende Osteoblasten und Osteoklasten im Zusammenspiel mit Vorläuferzellen, Cytokinen, Wachstumsfaktoren und Wirkstoffen. Die Entwicklung der mesoskopischen Knochenmorphologie unter mechanischer Belastung als auch deren krankhafte Veränderung im osteoporotischen Knochen soll durch Kombination der Finite-Elemente (FEM) -Methode mit einem Zellulären Automaten für die Simulation der raum-zeitlichen Entwicklung der Knochenzellen analysiert werden. In einem zweiten Schritt soll der Einfluss maligner Zellpopulationen (Multiples Myelom) auf das Remodelling untersucht werden.
Finite-Elemente-Berechnung der mechanischen Knochenbelastung (relative Volumenänderung) in einer Probe eines Lendenwirbelknochens als Grundlage für die Simulation der Entwicklung von Knochenzellpopulationen. Maximale Volumenänderungen sind rot eingefärbt.
FEM-Berechnung der elastischen Verschiebung für einen osteoporotischen humanen Beckenwirbelkörper (Ausschnitt). Dient als mögliche Eingangsgrösse für die Populationsdynamik von Zellen, die an der Knochen-Remodellierung beteiligt sind.




last modified: 2017.11.15 Mi
author: webadmin

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