Neues Helmholtz Virtuelles Institut „Multifunktionale Biomaterialien für die Medizin“ mit Beteiligung der Freien Universität Berlin

Erforschung von Biomaterial-Protein-Wechselwirkungen

Nr. 226/2011 vom 07.07.2011

Die Charakterisierung und das Verständnis von Biomaterial-Protein-Wechselwirkungen ist das Thema eines neuen Helmholtz Virtuellen Instituts (HVI) „Multifunktionale Biomaterialien für die Medizin“. Es erhielt eine fünfjährige Förderung durch die Helmholtz-Gemeinschaft. Kernpartner sind neben dem federführenden Helmholtz-Zentrum Geesthacht in Teltow (HZG) das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Freie Universität Berlin.

Das Helmholtz Virtuelle Institut (HVI) soll neue Forschungsstrukturen aufbauen, um komplexe Fragen rund um die Wechselwirkungen zwischen Biomaterialien und körpereigenen Proteinen zu beantworten. Ein weiteres Ziel ist es, die Vernetzung der Freien Universität mit den beiden Helmholtz-Partnern zu stärken. Ziel des HVI unter Leitung von Matthias Ballauff (HZB), Rainer Haag (Freie Universität Berlin) und Andreas Lendlein (HZG) ist es, die Wechselwirkungen zwischen Proteinen und polymeren Biomaterialien zu untersuchen, die bislang noch nicht ausreichend verstanden und kontrollierbar sind. Für moderne Konzepte medizinischer Therapien ist der Einsatz multifunktionaler Biomaterialien häufig essenziell, weil der Einfluss der Proteinadsorption die Biofunktionalität der Biomaterialien verändern kann. Bei den Biomaterialien kann es sich beispielsweise um Implantatmaterialien im Körper handeln, um Träger von Wirkstoffen oder um Materialien, die in Kontakt mit Körperflüssigkeiten außerhalb des Körpers stehen, etwa Membranen bei der Dialyse. Die Wechselwirkungen zwischen diesen Biomaterialien und den körpereigenen Proteinen bestimmen dabei grundlegend die Eigenschaften und das Verhalten dieser Materialien: Oft bilden körpereigene Proteine eine feste Schicht auf der Oberfläche von Biomaterialien, sie beeinflussen oder initiieren damit weitere biologische Reaktionen oder bestimmen, wie Zellen aneinanderhaften.

Andreas Lendlein, Leiter des Instituts für Polymerforschung des HZG in Teltow und Sprecher des Virtuellen Institutes freut sich gemeinsam mit seinen Partnern: „Mit Einrichtung des neuen Virtuellen Institutes können wir die spannenden Fragen zu Protein-Material-Interaktionen bearbeiten und dazu gleichzeitig ein Kompetenzzentrum gemeinsam mit weiteren assoziierten nationalen und internationalen Partnern sowie der Industrie schaffen. Dabei ist uns insbesondere auch die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses wichtig.“

Die drei Partner werden das Forschungsthema in den kommenden Jahren in enger Kooperation mit weiteren nationalen wie auch internationalen Partnern bearbeiten. Assoziierte Partner des Forscherteams sind die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, die Harvard-Universität in Cambridge (USA) die Universität Tokyo (Japan) und die Sichuan-Universität in Chengdu (China); hinzu kommen als Industriepartner die mivenion GmbH und die Fresenius Medical Care AG.

Die Freie Universität Berlin bietet mit dem „Center for International Cooperation“ (CIC) und der „Dahlem Research School“ (DRS) ausgezeichnete Dachstrukturen für internationale Kooperationen und Wissenschaftlerkontakte sowie die begleitende Ausbildung von Doktoranden in wichtigen Schlüsselkompetenzen.

Hintergrund

Helmholtz Virtuelle Institute sind ein Instrument der Helmholtz-Gemeinschaft, um die Zusammenarbeit zwischen Hochschulen und Helmholtz-Zentren neu zu initiieren und zu festigen. Sie besitzen eine eigene Führungs- und Managementstruktur und werden von der Helmholtz-Gemeinschaft und den beteiligten Partnern bis zu fünf Jahre mit einer Summe von bis zu 900.000 Euro pro Jahr gefördert. Ziel ist die Stärkung universitärer Forschung durch Errichtung sichtbarer Kompetenzzentren und die Vernetzung mit Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft als der größten deutschen Wissenschaftsorganisation. Virtuelle Institute sollen als Kern für zukünftige größere strategische Forschungsvorhaben dienen. Schwerpunkte der Virtuellen Institute sind neben einer Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses auch eine starke internationale Vernetzung.

Die Freie Universität Berlin ist eine von deutschlandweit neun Universitäten, die in der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder den Status einer Exzellenzuniversität erhalten haben. Die Freie Universität wurde für ihr Zukunftskonzept „Internationale Netzwerkuniversität“ ausgezeichnet.

Im Jahr 2007 wurde an der Universität die Focus Area „Nanoskalige Funktionsmaterialien“ als zentrale Forschungsplattform gegründet, in der Wissenschaftler aus den Fachrichtungen Chemie, Physik, Biochemie und Pharmazie bis in die Veterinär- und Humanmedizin hinein eng vernetzt an Themen aus den Gebieten Supramolekulare Interaktionen, Biomembranen, Hybride Materialien und Nanomedizin forschen.

Die starke Verbindung von Naturwissenschaftlern des Forschungscampus Dahlem der Freien Universität Berlin mit klinischen Forschern der Charité – Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, sowie die enge Kooperation mit den lokalen außeruniversitären Forschungsinstituten der Helmholtz-Gemeinschaft sowie mit weiteren Institutionen der Region trägt zu einer Festigung des Forschungsstandorts im Berliner Südwesten bei.

Das Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie (HZB) betreibt und entwickelt Großgeräte für die Forschung mit Photonen (Synchrotronstrahlung) und Neutronen mit international konkurrenzfähigen oder sogar einmaligen Experimentiermöglichkeiten. Diese Möglichkeiten werden jährlich von mehr als 2500 Gästen aus Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen weltweit genutzt. Das Helmholtz-Zentrum Berlin betreibt Materialforschung zu solchen Themen, die besondere Anforderungen an die Großgeräte stellen. Forschungsthemen sind Materialforschung für die Energietechnologien, Magnetische Materialien und Funktionale Materialien. Am HZB arbeiten rund 1100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon etwa 800 auf dem Lise-Meitner-Campus in Wannsee und 300 auf dem Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus in Adlershof.

Im Mittelpunkt der Forschung am Zentrum für Biomaterialentwicklung des Helmholtz-Zentrums Geestacht (HZG) in Teltow steht die Entwicklung von innovativen polymerbasierten Biomaterialien, die die komplexen Anforderungen für medizinische Anwendungen insbesondere für Regenerative Therapien erfüllen. Ein besonderes Anliegen ist der Brückenschlag zwischen der Grundlagenforschung und der Umsetzung der Ergebnisse in klinischen Anwendungen. Dazu verfolgt das HZG einen interdisziplinären Forschungsansatz und steht in enger Kooperation mit Kliniken und der Industrie. Alle Anforderungen an künftige medizinische Produkte können so von Anfang an bei der Entwicklung berücksichtigt werden. Damit leistet das HZG einen Beitrag zur Vorsorgeforschung durch zukunftsorientierte Technologien.

Weitere Informationen

  • HZG
    Dr. Christiane Eisold, Zentrum für Biomaterialentwicklung, Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Kantstr. 55, 14513 Teltow, Telefon: 03328 / 352-205, Telefax: 03328 / 352-452,
    E-Mail: christiane.eisold@hzg.de
  • Freie Universität Berlin
    Prof. Dr. Rainer Haag, Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität Berlin, Telefon: 030 / 838-53358, E-Mail: haag@chemie.fu-berlin.de