Description: Lebende technische Materialien (ELM) bieten aufgrund ihrer inhärenten Anpassungsfähigkeit und Multifunktionalität ein unvergleichliches Potenzial für die Entwicklung fortschrittlicher, nachhaltiger Materialien, insbesondere für biohybride lebende Antriebssysteme. Ein Nachteil solcher Systeme ist jedoch aktuell, dass sie nicht in der Lage dazu sind, ihre Form anzupassen und sich im Laufe der Zeit auszudehnen. Außerdem fehlen langfristig funktionale Zellsystemen. Wir planen in diesem Projekt räumlich und zeitlich anpassungsfähige Materialien zu erforschen, indem wir ein Biomaterial entwickeln, das aus Proteinmikrokapseln besteht und die biochemischen Eigenschaften der extrazellulären Matrix nachahmt. Wir werden eine detaillierte Charakterisierung dieser Kapseln durchführen, einschließlich ihrer Biokompatibilität, mechanischer Tests und der Charakterisierung der Oberflächenstruktur. Die Dichte des entstehenden Kapselmaterials wird durch die Zwei-Photonen-Polymerisation gesteuert. Durch ihrer Adhäsions- und Mechanotransduktionsmechanismen können die Zellen diese adaptive Matrix autonom modifizieren und erweitern. Durch die Verwendung von Kapseln mit eingebetteten Wachstumsfaktoren, wie z. B. BMPs, wollen wir die myogene und osteogene Differenzierung mit räumlicher Präzision steuern und so langfristig funktionale Materialsysteme, z. B. als biohybride Roboter, etablieren.
Types:
SupportProgram
Tags:
Biobasierte Materialien
?
Lack
?
Anpassungsfähigkeit
?
Region:
Bayern
Baden-Württemberg
Saarland
Saarland
Bayern
Baden-Württemberg
Bounding boxes:
8.980116870810098° .. 13.839424358777723° x 47.27036232638313° .. 50.564452934875554°
7.5117461° .. 10.4956269° x 47.532401199999995° .. 49.791294099999995°
6.356799197879419° .. 7.403475193596271° x 49.113832280457885° .. 49.6393467247747°
7.513843247066263° .. 10.491340057932273° x 47.53349842526128° .. 49.79210981623361°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Institute for Molecular Systems Engineering and Advanced Materials, Arbeitsgruppe Selhuber-Unkel (Projektverantwortung)
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
-
Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Zelluläre Biomechanik (Projektverantwortung)
-
Universität des Saarlandes, Fachrichtung Physik, Professur für Experimentalphysik, Arbeitsgruppe für Physik weicher Materie (Projektverantwortung)
Last harvest: 07.10.2026 00:23
Time ranges:
2024-01-01 - 2026-10-25
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Adaptive capsule-based materials for programming engineered living systems
Description: Engineered living materials (ELMs) offer unparalleled promise for the generation of advanced, sustainable materials, due to their inherent adaptability and multifunctionality, especially in biohybrid living actuating systems. However, a current drawback of such systems is that they are not able to adapt their shape and expand over time, as well as the lack in long-term functional cell systems. We here propose an approach to generate spatially and temporally adaptive materials by developing a biomaterial composed of protein microcapsules, mimicking the extracellular matrix’s biochemical properties. Prior to cell experiments, we will carry out a detailed characterization of these capsules, including biocompatibility, mechanical testing and surface structure characterization. The density of this granular capsule material will be controlled by two-photon polymerization. Using their adhesion and mechanotransduction machinery, cells within this adaptive matrix can autonomously modify and expand the material. By using capsules with embedded growth factors, such as bone morphogenetic proteins, we aim to guide myogenic and osteogenic differentiation with spatial precision, enabling us to achieve and further advance functional materials systems in the long run, e.g. functioning as biohybrid robots.
URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140640
Resources
Status
Quality score
- Overall: 0.48
-
Findability: 0.52
- Title: 0.80
- Description: 0.14
- Identifier: false
- Keywords: 1.00
- Spatial: BoundingBox (0.50)
- Temporal: DomainOnly
-
Accessibility: 0.67
- Landing page: Specific (1.00)
- Direct access: false
- Publicly accessible: true
-
Interoperability: 0.00
- Open file format: false
- Media type: false
- Machine-readable metadata: false
- Machine-readable data: false
-
Reusability: 0.75
- License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
- Contact info: false
- Publisher info: true
- Currentness: LastWeek (1.00)
Accessed 2 times.