Forschungskompetenzen

Wir verfügen über ein umfassendes Netzwerk mit wissenschaftlichen Einrichtungen und Universitäten. Die Zusammenarbeit ermöglicht uns den Zugang zu Expertenwissen und fördert die Praxisnähe unserer Projekte. Unser Ziel ist es Methoden zu entwickeln, um die Herstellung künstlicher Gewebe zu ermöglichen, um diese in Kliniken nutzbar zu machen.

Biofabrication & Engineering

Hochschule München

Bioprinting und Materialentwicklung:

Extrusionsbasierte 3D-Druckverfahren und Biomolding dienen als zentrale Fertigungsmethoden zur Herstellung der Gewebekonstrukte und Probekörper, die in den weiteren Forschungsarbeiten untersucht werden. Beide Verfahren ermöglichen die reproduzierbare Erzeugung definierter Architekturen und anatomisch relevanter Geometrien mit kontrollierter Porosität und Formtreue. Durch die gezielte Variation von Prozessparametern, Matrixsteifigkeit und Bioaktivität lassen sich Konstrukte für kardiovaskuläre und muskuloskelettale Anwendungen maßgeschneidert herstellen. Neben etablierten Biomaterialien werden unter anderem auch Kollagen-Hydrogele inhouse produziert und für spezifische Anwendungen formuliert. Die Biofabrikation stellt damit die methodische Plattform bereit, auf der die mechanische Charakterisierung, Migrationsanalyse und Gewebereifung aufbauen.

Biofabrication & Engineering

Mech. Charakterisierung

Mechanische Charakterisierung - AFM und Mikro-Indentation

Mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM) quantifizieren wir die nanomechanischen Eigenschaften von Knorpel- und Gefäßgewebe sowohl auf Einzelzellebene als auch im intakten Gewebeverbund. Ergänzend ermöglichen makroskopische Indentations- und Kompressionsprüfsysteme die Erfassung mechanischer Kennwerte auf Gewebeebene. Die Kombination beider Skalen – von der Einzelzellmechanik bis zur makroskopischen Gewebeantwort – erlaubt eine umfassende biomechanische Bewertung nativer sowie in vitro generierter Konstrukte. Die Korrelation dieser Parameter mit histologischen und biochemischen Analysen schafft ein vollständiges Bild der strukturellen und funktionellen Gewebequalität. Damit liefert die mehrskalige mechanische Charakterisierung essenzielle Bewertungskriterien für die Entwicklung funktionaler Knorpel- und Gefäßkonstrukte im Tissue Engineering.

Mech. Charakterisierung

Laborausstattung

01 Additive Fertigung (3D Druck)

Der 3D‑Druckbereich ermöglicht die Herstellung individueller Bauteile, Bioprinting‑Strukturen und das Verdrucken von Zellbeladenen Hydrogelen

  • mSLAb Eigenumbau
  • Phrozen Sonic Mini 8K
  • Phrozen Sonic Mini 4K
  • CellInk Bio X6

02 LIFT-Aufbau

Ein kooperativ entwickelter/genutzter Aufbau mit dem LaserZentrum an der Hochschule München

Versuchsaufbau/Platform für laserbasierten Zelltransfer (Einzelzellen, Sphäroide)

03 Zellbiologische Grundausstattung

Die zellbiologische Infrastruktur ermöglicht die sterile Kultivierung, Manipulation und Langzeitbeobachtung von Zellen. Sie bildet die Basis für alle Arbeiten mit Primärzellen, Zelllinien und 3D‑Modellen.

  • Sicherheitswerkbänke
  • Inkubatoren
  • Autoklaven
  • Elektroporator Nucleofector

04 Laborausstattung für zell- und molekularbiologische Analytik

Für DNA‑, RNA‑ und Proteinanalysen stehen vielseitige Geräte zur Verfügung, die quantitative und qualitative Auswertungen sowie Einschätzungen zur Zellviabilität ermöglichen.

  • Zentrifugen
  • Multiwell-Platten‑Reader Tecan
  • Gel- Elektrophoresekammern und Dokumentation
  • qPCR‑System LightCycler 480 (Roche)
  • Kryostat Leica CM 1950

05 Mikroskopie & Imaging

Der Mikroskopie‑Bereich deckt hochauflösende Bildgebung von lebenden und fixierten Proben ab – von konfokaler Fluoreszenz bis hin zu nanoskaliger Kraftmessung.

  • Leica Stellaris 8 (CLSM)+ Bruker AFM Nanowizard 4
  • Zeiss Observer Z1 (Epifluoreszenz) + Apotome + Inkubation für Time laps
  • Stereomikroskop M 165 C (Leica)

06 Mechanische Charakterisierung

Wir können Materialeigenschaften, Zellmechanik und Gewebeverhalten präzise untersuchen.

  • Mikro‑Universalprüfgerät Mach‑1 (Biomomentum)
  • Leica Konfokalmikroskop + Bruker AFM Nanowizard 4 (XP)
  • AFM JPK Nanowizard 1
  • Asylum MFP‑3D

07 Custom-made Bioreaktoren

Eigenentwicklungen:

  • Perfusionssystem zur Kultivierung und Überwachung von künstlichen vaskulären Strukturen
  • Perfusions-Mikrobioreaktor zur Kultivierung von Knochen/Knorpelkonstrukte

08 Biomaterialherstellung

  • Gefriertrockner VaCo2 (Zirbus)
  • Plasmacleaner
  • Spinncoater

09 Konventioneller-3D-Druck

  • Form 3B (Formlabs)
  • Form 2 (Formlabs)
  • Bambu LabX1 Carbon
  • Bambu Lab P1S
  • Ultimaker 3

10 Geräte anderer Labore

Darüber hinaus stehen in den am CANTER beteiligten Laboren weitere Methoden und Geräte, zur Verfügung: u. A. ein großes Spektrum an molekular- und zellbiologischen Techniken und weitere 3D-Drucker: