Biofunktionalisierung

Überblick

Unser Leistungsangebot

Laserverfahren eignen sich aufgrund hoher Präzision und Flexibilität besonders gut zur Herstellung und Bearbeitung von Produkten in Medizintechnik oder Biotechnologie. Die Biofunktionalisierung mit Laserstrahlung ist ein etabliertes Forschungs- und Entwicklungsgebiet am Fraunhofer ILT. Durch Photooxidation von Polymeren oder direkte Photoimmobilisierung und anschließende nasschemische Modifizierung können Ankergruppen ortsselektiv erzeugt werden, beispielsweise für die kovalente Anbindung (bio-)funktioneller Moleküle wie Peptide oder Proteine an Oberflächen. Durch die gezielte photochemische Funktionalisierung lassen sich so beispielsweise die Benetzungseigenschaften und die Zelladhäsionseigenschaften kontrollieren. Neue Entwicklungen auf diesem Gebiet zielen darauf, die photochemische Modifizierung in formgebende Prozesse wie den 3D-Druck zu integrieren. Dazu werden sowohl geeignete Reaktionen als auch neue Strahlquellen untersucht.

Das Leistungsangebot umfasst Auftragsforschung zu kundenspezifischen Aufgabenstellungen, Entwicklungen im Bereich des Tissue Engineering aber auch die Erzeugung neuer Funktionalitäten für Bioreaktoren oder Biosensoren.

3T3-Zellen auf Seidenoberfläche mit TGF-Beta.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
3T3-Zellen auf Seidenoberfläche mit TGF-Beta.
3D-Struktur aus Thiol-En-Polymer.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
3D-Struktur aus Thiol-En-Polymer.
Neuronale Zellen ausgerichtet mit lasergenerierten nano ripples auf PEEK-Oberfläche.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Neuronale Zellen ausgerichtet mit lasergenerierten nano ripples auf PEEK-Oberfläche.

Fertigungsverfahren für das Tissue Engineering

  • Abtragende Strukturierung und Perforieren von Polymermaterial zur Zellbesiedlung
  • Scaffold-Strukturierung durch Photopolymerisation (Auflösung: 5 µm bis < 1 µm)
  • Scaffold-Funktionalisierung durch Photooxidation oder Photoimmobilisierung bzw. Photospaltung an Polymeroberflächen mit Hilfe von photoaktivierbaren Verbindungen

3D-Bioprinting-Verfahren

  • Drucktechnologien (Stereolithographie und Mehrphotonenprozesse) für verschiedene Photoharze
  • Materialentwicklungen basierend auf der Thiol-En-Klick-Chemie
  • Off-stöchiometrische Reaktionsführung zur Erzeugung funktioneller Gruppen an Oberflächen

Märkte

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Märkten zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Markt-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

 

Forschen Sie mit uns!

Bei Fragen zu übergreifenden Themen nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf! Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne zur Verfügung.