Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
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Hydrogele

Wir entwickeln Materialien, die im biologischen Milieu als Hydrogel eine bestimmte Funktion erfüllen können. Als Ausgangsstoffe dienen biologische Moleküle oder synthetische Polymere.

 

Synthese von Hydrogelen

Unser Know-how in der Synthese umfasst alle Polymerisationsverfahren wie radikalische, ionische und Stufenwachstumspolymerisation. Ebenso nutzen wir bestehende Biomaterialien wie Gelatine oder Chitosan.

  • Gelatine
  • Chitosan
  • Hyaluronsäure
  • Synthetische Hydrogele

 

Anpassung der Eigenschaften von Hydrogelen

Biomaterialien wie Gelatine oder Chitosan setzen wir durch polymeranaloge Reaktion zu neuen passgenauen Hydrogelen um. So führen wir funktionelle Gruppen in die Basismaterialien ein und passen deren Eigenschaften an die jeweiligen Anforderungen an. Wir verwenden dabei chemische Vernetzungstechnologien zum Aufbau von gewebeähnlichen Hydrogelen. Durch die kontrollierte Vernetzung erhalten wir Hydrogele mit einstellbaren mechanischen und biologischen Eigenschaften.

Was sind eigentlich Hydrogele?

Bei einem Hydrogel handelt es sich um ein Wasser enthaltendes und gleichzeitig wasserunlösliches Polymer. Das Polymer kann natürlichen Ursprungs sein, beispielsweise Gelatine, oder auch künstlichen Ursprungs sein. Hier seien beispielhaft Polaxamere genannt, dies sind Blockpolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid. Hydrogel-Moleküle sind chemisch zu dreidimensionalen Netzwerken verbunden, so zum Beispiel durch ionische oder kovalente Bindungen oder Verschlaufungen der Poylmerketten.

In Wasser quellen sie aufgrund einer eingebauten und hydrophilen Polymerkomponente auf und erhalten so eine hohe Volumenzunahme.  In manchen Gelen kommt es bis zu 90 Prozent Wassergehalt.

Anwendungen für Hydrogele

Hydrogele spielen für eine beträchtliche Anzahl von biotechnischen Entwicklungen oder Anwendungen in der Medizin eine Rolle.

So entwickeln wir Hydrogele als gewebeähnliche Matrices oder als Freisetzungssyteme, biofunktionale Partikel, sowie Membranen, Fasern und Vliese für den Einsatz in der Medizintechnik. Die Hydrogele der Medizintechnik sind biokompatibel und zeigen mechanische Eigenschaften, die an die Eigenschaften von Gewebe erinnern.

 

 

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