„NanoMatFutur“-Nachwuchsgruppen – Themenfeld Gesundheit

Hier finden Sie Informationen zu den Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern des BMBF-Nachwuchswettbewerbs „NanoMatFutur“, die an Projekten im Themenfeld Gesundheit forschen.

Dr. Daniela Duarte Campos: BlindZero

Hornhautschäden als Folge von Verletzungen, Infektionen oder erblichen Hornhautdefekten können Schmerzen, verschwommenes Sehen und schließlich Blindheit verursachen. Wenn Hornhautschäden und Sehstörungen nicht mit nicht-invasiven Behandlungen wie Augentropfen, Antibiotika und entzündungshemmenden Medikamenten korrigiert werden können, sind Hornhauttransplantationen die ultimative Behandlungsoption.

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Dr. Alicia Fernández Colino: TeXlastins

Biologische Systeme weisen außergewöhnliche Eigenschaften auf, die im Laufe von Millionen von Jahren der Evolution erreicht worden sind. In der Tat hat bisher nur die Natur durch einen streng kontrollierten Entwicklungsprozess ursprüngliche Gewebe hervorgebracht, die bei der Mehrzahl der Menschen ein Leben lang funktionieren. Diese herausragende Leistung beruht auf zwei verschiedenen Ebenen: den inhärenten Eigenschaften der Materialien, aus denen das Gewebe besteht, und der Anordnung dieser Materialien in einer kontrollierten hierarchischen Struktur. In diesem Zusammenhang können sowohl biologische Materialien als auch ursprüngliche Gewebe als Modelle oder Vorlagen für funktionelle Implantate verwendet werden.

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Dr. Caroline Murawski: NeuroLichtOrgEl

Die genaue Untersuchung von Nervenzellen ist essenziell, um neurologische Krankheiten besser zu verstehen. Besonders hohe Präzision ermöglicht dabei die Steuerung der Zellen mittels Licht. Um Licht zielgenau in Gewebe einzubringen, erforscht das Projekt NeuroLichtOrgEl passende biokompatible, fotoaktive Materialien. Zusammengesetzt zu miniaturisierten Bauelementen sollen diese zur Therapie neurologischer Krankheiten beitragen.

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Dr. Regina Bleul: BioTherNa

Krebs gehört nach wie vor zu den häufigsten Todesursachen - in Deutschland und weltweit. Neben starken Symptomen der Erkrankung leiden die Patienten oft zusätzlich an schweren Nebenwirkungen der Therapie. Zurückzuführen ist das auf die unspezifische Freisetzung der oft hochgiftigen Wirkstoffe im Körper. Im Projekt BioTherNa sollen neue Wege erforscht werden, um einen sicheren Wirkstofftransport zu den erkrankten Zellen und eine steuerbare Wirkstofffreisetzung zu gewährleisten.

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Dr. Daniel Lauster: MucPep

Wer bei einer Erkältung mit schleimigem Nasensekret konfrontiert ist, verbindet wohl eher Ekel als Faszination mit diesem Naturmaterial. Lungenschleim, auch Mucus genannt, dient als mobiler Biofilter, indem er die Lunge kontinuierlich vor Krankheitserregern schützt. Im Fall von chronischen Lungenerkrankungen (z.B. Mukoviszidose) kann eine veränderte Schleimproduktion zu Entzündungsprozessen in der Lunge führen, wodurch die Lungenstruktur dauerhaft geschädigt werden kann. Für ein tieferes Verständnis der Biologie von Lungenschleim und für die Erforschung neuer antiviraler und mucusauflösender Biomaterialien, widmet sich das Projekt MucPep der Herausforderung einer systematischen Analyse von Bruchstücken aus Mucus und deren Verwendung für innovative Inhalationssprays.

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Dr. Elisha Krieg: proDNAmat

In der Biologie spielt DNA als Träger der Erbinformation eine zentrale Rolle. Doch ihre einzigartigen Eigenschaften machen das DNA Molekül auch für die Materialforschung interessant. In dem Projekt proDNAmat wird eine neue Klasse von Materialien erforscht, welche durch mikroskopisch kleine Bauelemente aus DNA ganz besondere—programmierbare—Eigenschaften erhalten. Diese Materialien ermöglichen effizientere biomedizinische Diagnostik und verbesserte Verfahren für die individualisierte Medizin.

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Dr. Jan Jeske: DiLaMag

Einen neuen Laser aus Diamant zu bauen ist Ziel des Projekts DiLaMag. Dazu wird spezieller Diamant im Labor hergestellt. Ein solcher Laser könnte kleinste Magnetfeldänderungen messen, wie sie bei Herz- und Hirn-Aktivität auftreten und der Medizintechnik zu wesentlichen Fortschritten verhelfen.

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Dr. Felix Löffler: cLIFT

Infektionskrankheiten sind eine ständige Belastung für uns Menschen. Um neue Impfstoffe und Therapien zu entwickeln, erforscht das Projekt cLIFT eine Technologie, mit der in kurzer Zeit alle Moleküle eines Erregers künstlich hergestellt und untersucht werden können.

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Dr. Falk Eilenberger: NanoScopeFutur-2D

In den letzten Jahren sind Materialien, die nur aus wenigen Atomlagen bestehen, in den Fokus der Wissenschaft gerückt. Sie bestehen aus dünnen Kristallschichten, die wie ein Blätterteig nur schwach zusammengehalten werden. Dabei haben die einzelnen Schichten sehr ungewöhnliche Eigenschaften und sind bis zu 100.000x dünner als ein menschliches Haar. Im Projekt NanoScopeFutur-2D sollen diese sogenannten 2D-Materialien auf Grund ihrer speziellen Eigenschaften genutzt werden, um neue Methoden und Komponenten für die Mikroskopie zu entwickeln.

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Dr. Anja Träger: PolyBioMik

Wissenschaftler werden schon immer durch die Natur inspiriert; ob nun der Lotus Effekt für Oberflächenbeschichtung, Textilien nach dem Vorbild von Spinnenfasern, dem Klettverschluss oder der Selbstheilung von Muschelschalen. Auch in der Nanomedizin können wir von Viren und Bakterien effiziente Strategien abschauen und von der Logistik der Natur lernen.

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Dr. Gregor Fuhrmann: BEVA

Ein natürliches Transportsystem bringt Antibiotika im Körper genau dorthin, wo sie wirken sollen. Die Wissenschaftler im Projekt BEVA entwickeln intelligente Wirkstoffträger, die Antibiotika gezielt zu krankheitserregenden Bakterien transportieren. So ist eine verbesserte Therapie von schwer behandelbaren Infektionen bei minimalen Nebenwirkungen möglich.

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Dr. Marie Weinhart: Surf3DTiss

Bei der Entwicklung neuer Materialien und Wirkstoffe wird bei der Sicherheitsbeurteilung oftmals auf die Ergebnisse aus Tierversuchen zurückgegriffen. Im Projekt Surf3DTiss werden hingegen 3D-Gewebemodelle entwickelt, die als Ersatz für Tierversuche bei der Giftigkeitsprüfung neuer Materialien genutzt werden sollen.

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Dr. Elke Neu: DiaNanoRa

Was haben Diamant und ein Kompass gemeinsam? Beide können magnetische Felder vermessen. Im Projekt „DiaNanoRa“ erforscht die Gruppe von Frau Dr. Neu, wie winzige Verunreinigungen in Diamant als „Nano-Kompass“ genutzt werden können. So möchte das Team um die Nachwuchswissenschaftlerin zukünftig neue Einblicke in die Vorgänge in der Zelle gewinnen.

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Dr. Torsten Wagner: Opto-Switch

Ein vielversprechender Trend in der Medizin ist die personalisierte Medizin. Darunter wird eine individuelle Behandlung und Betreuung von Patienten verstanden. Solche Behandlungsmethoden scheitern derzeit leider oft an den hohen Kosten. Intelligente, möglichst autarke Messsysteme könnten helfen, diese Kosten zu reduzieren. Im Projekt Opto-Switch wird an solchen Systemen gearbeitet.

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