Kurzbeschreibung

• Laborausstattung

  Folgende Geräte sind aktuell am CANTER vorhanden:

  • Zellbiologische Grundausstattung: Sicherheitswerkbänke für die Zellkultur (S1, S2), Inkubatoren, Autoklaven, Zellmikroskop etc.
  • Molekularbiologische Grundausstattung: Zentrifugen, Multiplatten-Reader, Gel-Dokumentation
  • 3D-Drucker (Ultimaker 2, Form 2)
  • Mehrere Bioprinter zum verdrucken Zell-beladener Hydrogele (Eigenentwicklung)
  • Kryotom zur Präparation von Gewebeproben
  • Inverses Fluoreszenzmikroskop mit strukturierter Beleuchtung für das Live-Cell-Imaging (Time-Laps)
  • Rasterkraftmikroskope (Nanowizard, Nanoscope IIIa, MFP 3D), z. T. mit inversen Fluoreszenzmikroskopen gekoppelt
  • Mikro-Universprüfgerät (Mach 1)

  
  

  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, weitere 3D-Drucker, darunter ein 2-Photonen-Stereolithographie-Drucker, sowie eine Laser-Sinter-Anlage, Zugprüfmaschinen, Konfokal-, SHG- und STED-Mikroskope, ein Rasterelektronenmikroskop, sowie leistungsfähige Rechner für die Simulation.

  
  

• Themengebiete für Abschluss- und Projektarbeiten oder mögliche Kooperationen

  Ziel des CANTER ist es, ausgehend vom Verständnis der Struktur-Funktions-Beziehungen in gesundem und pathologischem Gewebe, Technologien zu entwickeln, die es ermöglichen im Labor Gewebeersatzmaterialien herzustellen, die individuell auf die Bedürfnisse der Patienten abgestimmt sind. Neben Zell- und molekularbiologische Methoden, generativen Fertigungsverfahren und der Werkstofftechnik, werden dazu auch analytische Verfahren benötig, die es ermöglichen Gewebe und Gewebekonstrukte hinsichtlich ihrer mikroskopischen Struktur und ihrer biologischen Funktionalität zu Untersuchen. Am CANTER werden daher Projekt-, Abschluss- und Promotionsarbeiten von Studierenden und Absolventen der Bachelor- und Masterstudiengänge Bioingenieurwesen, Mechatronik, Physikalische / Chemische Technik, Mikro- und Nanotechnik, Photonik sowie Humanmedizin durchgeführt. Die Themengebiete reichen von der Herstellung und Erprobung von Biotinten, über die Entwicklung neuer 3D-Druckverfahren und Bioreaktoren, bis zur biophysikalischen Charakterisierung von Zellen und Gewebe.

  
  

  Aktuell sind Arbeiten auf folgenden Gebieten besetzen:

  
  

  • Optimierung von Hydrogelen für das 3D-Drucken bzw. Vergießen von Zell-beladenen Gelen sowie molekular- und zellbiologische Charakterisierung der verdruckten Zellen

  
  

  • Entwicklung von Bioreaktoren für die 3D Zellkultur

  
  

  • Charakterisierung von Struktur und mechanischen Eigenschaften von gesundem und pathologischen Gewebe mittels Rasterkraftmikroskopie

  
  

  Kooperative Promotionen:

  
  

  • Herstellung eines 3D Gewebemodells zur Untersuchung und gezielten Stimulation von Zellmigration und Zellwachstum entlang von E-Modul Gradienten der Extrazellulären Matrix, Amelie Erben, TU München, laufend

  
  

  • Entwicklung einer 3D-gedruckten Mikrofluidik zur Analyse des Einflusses nanoskaliger Lamellen auf Fluiddynamik in Blutgefäßen, Benedikt Kaufmann, TU München, laufend

  
  

  • Investigating the effect of alpha10 integrin and heperan-sulfates on the biomechanical properties and regeneration potential of articular cartilage using atomic force microscopy, Lutz Fleischhauer, LMU, laufend

  
  

  • Bestimmung des Elastizitätsmoduls an intaktem und degeneriertem Knorpel mittels Nano- und Mikroindentationsmessung, Bastian Hartmann, LMU, laufend

  
  

  • Laser-induced transfer of human mesenchymal cells using near infrared femtosecond laser pulses for the precise configuration of cell nichoids, Jun Zhang, Universität Regensburg, laufend

  
  

  • Integration der Laser-Doppler Vibrometrie in den Bioprinting Prozess zur Erzeugung dreidimensionaler bioaktiver Konstrukte, Sascha Schwarz, TU München, laufend

  
  

  • Mechanotransduction on the single cell level using AFM based single cell force spectroscopy (SCFS) for mechanical stimulation, Stefanie Kiderlen, LMU-München, laufend

  
  

  • Kultivierungssysteme für 3D-Kulturen im Tissue Engineering, Jakob Schmid, LMU München, laufend

  
  

  • Streptococcus pneumoniae TIGR4 pilus-1 biogenesis and functional-biomechanical aspects of adhesion molecule RrgA during interaction with the host, Tanja Becke, TU-München, laufend

  
  

  • Investigation of the molecular and biophysical mechanisms of prostate cancer cell interactions with bone marrow-derived proteins and stem cells, Ediz Sariisik, LMU-München, abgeschlossen 2016

  
  

  • Structure-function relationship of the cartilage extracellular matrix assessed by atomic force microscopy, Carina Prein, Ludwig-Maximilians-Universität München, abgeschlossen 2016

  
  

  • Mechanochemical Stability of Covalent Bonds – Investigation with Atomic Force Microscope and Quantum Chemical Calculations, Michael Pill, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel abgeschlossen 2015

  
  

  • Single-Molecule Force Spectroscopy of Covalent Bonds – Comparison of the Dynamic and the Force-Clamp Approach, Sebastian Schmidt, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, abgeschlossen 2011

  
  

  
  

  
  

• In Zusammenarbeit mit externen Partnern durchgeführte Projekte

  Das CANTER wurde 2011 als Kooperationsprojekt von LMU, HM und TUM gegründet. Es stützt sich auf ein etabliertes Kooperationsnetzwerk, von IngenieurInnen, Medizinern und NaturwissenschaftlernInnen mit gemeinsamen Forschungsprojekten, Lehrveranstaltungen und gemeinsam betreuten Abschlussarbeiten und Promotionen. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind u.A.:

  
  

  • A. Aszodi , ExperiMed, LMU

  
  

  • W. Böcker , Klinik für Allgemeine, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, LMU

  
  

  • H. Clausen-Schaumann , Nanoanalytik und Biophysik, HM

  
  

  • D. Docheva , Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Universität Regensburg

  
  

  • A. Fuchsberger, Labor für Fertigungstechnik, HM

  
  

  • T. Hellerer , Labor für Multi-Photonen-Mikroskopie, HM

  
  

  • H. Huber , Laserzentrum, HM

  
  

  • R. Huber , Bioverfahrenstechnik, HM

  
  

  • U. Koch , Werkstofftechnik, HM

  
  

  • HG. Machens, Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie, KRI, TUM

  
  

  • J. Roths , Photonik, HM

  
  

  • M. Rebhan , Labor für 3D-Nanostrukturen und nano-3D-Druck, HM

  
  

  • M. Schieker, ExperiMed, LMU

  
  

  • A. F. Schilling , Klinik für Unfallchirurgie, Orthopädie und Plastische Chirurgie, UMG

  
  

  • A. Schlüter , Konstruktionstechnik, HM

  
  

  • E. Steinhauser , Werkstofftechnik, HM

  
  

  • S. Sudhop , CANTER, HM

  
  

  • C. Tille , Verbundlabor Konstruktion und CAx (KCA), HM

  
  

  • U. Wagner , Modellbildung und Simulation, HM

  
  

  Das CANTER kooperiert mit Unternehmen aus den Bereichen Biotechnologie/Nanobiotechnologie, Werkstofftechnik/Biomaterialien, Mikrosystemtechnik, Sensorik, Optik/Lasertechnik, Engineering und Medizintechnik.

  
  

  WissenschaftlerInnen des CANTER sind an zahlreichen Forschungsprojekten beteiligt, u. A. am vom Bayerischen Wissenschaftsministerium geförderten Forschungsschwerpunk Herstellung und biophysikalische Charakterisierung von dreidimensionalen Geweben und der DFG Forschergruppe FOR 2407 Exploring articular cartilage and subchondral bone degeneration and regeneration in osteoarthritis - ExCarBon.

  
  

• Patents

  J. Roths, H. Clausen-Schaumann, G. Marchi, A. Aszodi: Indentierungsvorrichtung mit piezoelektrischem Stellelement, DE 10 2015 003 433.2