GRK 2154:  Materials for Brain (M4B): Dünnschichtbasierte Funktionsmaterialien für die minimal-invasive Therapie von Erkrankungen des Gehirns

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft ; Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270394294

Die Behandlung von Patienten mit chronischen Erkrankungen des Gehirns basiert größtenteils auf systemisch verabreichten Medikamenten. Ausreichend hohe Wirkstoffspiegel im Gehirn sind jedoch häufig mit Nebenwirkungen für andere Organe des Körpers verbunden. Neuroimplantate, die eine lokalisierte und individualisierte Therapie erlauben, sind hier eine Alternative, müssen aber besonderen Anforderungen gerecht werden: Sie müssen kompakt, biokompatibel, belastbar und hochflexibel sein, besonders wenn sie bei Kindern und Jugendlichen angewendet werden. Definierte, nanoskalige, therapeutisch aktive Beschichtungen sowie Eignung der Implantate für die Magnetresonanztomographie(MRT)-Diagnostik können neuartige Therapieperspektiven eröffnen. Für diese Ziele sollen mikrostrukturierte, dünnschichtbasierte Funktionsmaterialien zur innovativen lokalen Behandlung von Epilepsien, Hirntumoren und Erkrankungen der Blutgefäße erforscht werden. Die durch die Materialien kontrollierte Substanzfreisetzungsowie die Interaktionen der Implantate mit Zellen werden zunächst in Zellkulturen erforscht. Sodann soll die Wirkung der Implantate auf spezifische Strukturen und Funktionen des Gehirns in krankheitsrelevanten Tiermodellen histologisch sowie in vivo mittels MRT und Funktionstests (z.B. Verhaltensbeobachtung, Elektroenzephalographie) dargestellt und untersucht werden. Die Entwicklung derartiger zukunftsweisender lokalisierter Therapien und entsprechender Funktionsmaterialien erfordert eine enge Vernetzung von Materialwissenschaft und Medizin. Hierzusoll im Rahmen dieses Graduiertenkollegs eine besondere Möglichkeit der interdisziplinären Promotion geschaffen werden: Fächerübergreifendes Verständnis und Problemlösungen werden praxisnah auf einem Zukunftsgebiet der Medizin und der Materialwissenschaft gefördert.Die Aufgaben im Rahmen des Studienprogramms beinhalten die verbindliche und verständliche interdisziplinäre Kommunikation der Ziele, Methoden und Ergebnisse gegenüber den Mitgliedern des jeweils anderen Fachgebiets. Absehbar wird es einen erheblich steigenden Bedarf an spezifisch ausgebildeten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in dem interdisziplinären Feld zwischen Medizin und Materialwissenschaft in Deutschland wie auch international geben, um kompetitiv medizinisch-materialwissenschaftliche Forschungs- und Entwicklungsaufgaben durchzuführen. Genau diesen Bedarf an spezifisch ausgebildeten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern adressiert das hier beantragte Graduiertenkolleg.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr. Franz Faupel; Privatdozentin Kirsten Hattermann, Ph.D.; Professorin Dr. Janka Held-Feindt; Professor Dr. Jan-Bernd Hövener; Professor Dr. Olav Jansen; Professor Dr.-Ing. Eckhard Quandt; Professor Dr. Ulrich Stephani; Professorin Dr. Regine Willumeit-Römer; Professor Dr. Peer Wulff
• Sprecher: Professor Dr. Rainer Adelung, seit 4/2020