Ganzheitliche Wirkstoffsysteme

Dieser Schwerpunkt wird von Prof. Dr. Ulrike Köhl (Fh IZI Leipzig) und Prof. Dr. Hans – Ulrich Demuth (FH IZI Halle) als Schwerpunktsprecher vertreten und wissenschaftlich begleitet.

Die Modellierung von Wirkstoff- und Targetsystemen, das Monitoring von Wirkstoff­systemen, Transport und Adressierungssysteme und proteinbasierte Schichten mit Wirkstoffdepots, z.B. beladen mit Enzyminhibitoren und die Entwicklung von Hautersatz –und Hauttherapiematerialien  sind die Hauptthemen 2.1 bis 2.4. Dabei ist der Fokus auf kombinierte und zunehmend individualisierte Therapiekonzepte ausgerichtet, was eine weitgehende Digitalisierung und Vernetzung der Erfassung, Auswertung und Verknüpfung sehr großer Datenströme aus Diagnostik, Therapie und Überwachung erfordert.

Hauptthema 2.1: Modellierung von Wirkstoffen und Targetsystemen

Die Modellierung fokussiert sich auf die Abbildung der molekularen Wirk- und Therapie­mechanismen bei der Anwendung komplexer Wirkstoffe, wobei in Zukunft ein kooperativ - innovativer Zusammenhang zwischen den dazu entwickelten humanisierten Gewebe – und Organmodulen und der 3D-Druck-Technologie (S1:HT1.4) mit biokompatiblen Polymermaterialien (S3) hergestellt wird, wobei gerade mit 3D Druck und anderen Verfahren hergestellte Organmodule für die Biosystemtechnik eine Schlüsselrolle spielen werden.

Hauptthema 2.2: Monitoring von Wirkstoffen

Das Monitoring konzentriert sich auf die Messung/Kontrolle des Erfolgs und von Neben­wirkungen solcher Therapien auf der Grundlage robuster und verifizierter Bestimmungsver­fahren. Daten- und wissensbasiert wird auch über die mathematische Modellierung die präzise Voraussage des Therapieerfolgs erreicht. Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten sind die Entwicklung von Isolationsmethoden extrazellulärer Vesikel für die Diagnostik und von funktionellen Assays zur Quantifizierung der Wirkung von CAR Zellen in der Immunonkologie

Hauptthema 2.3: Biokompatible und selektive Transport – und Adressierungssysteme

Die Transport – und Adressierungssysteme (Delivery Systems) basieren auf Mikrosomen, Liposomen und anderen mikro- und nano- partikulären Vehikeln und zielen auf die organ-, gewebe- und targetspezifische Anreicherung, Freigabe und Dosierung der Wirkstoffe, wobei u.a. den auf Polymer­partikeln basierten Transportsystemen eine Schlüsselrolle zukommt und sich direkte Anknüpfungs­punkte zum Schwerpunkt S1:H1.2 ergeben. Auch die Entwicklung eines Inhibitor-Release-Systems für die Therapie von bakteriellen Erkrankungen des Zahnhalteapparates ordnet sich hier ein, wodurch sich forschungsseitig und medizintechnisch Anknüpfungspunkte zu den Schwerpunkten S1 und S3 ergeben. Neue Delivery Systeme zur RNA Vakzinierung sind ein anderer hochinnovativer Ansatz, z.B. für neue onkologische Therapien.

Hauptthema 2.4: Entwicklung von Hautersatz –und Hauttherapiematerialien.   

Eine initiale Schlüsselrolle spielen derzeit Forschungsarbeiten zur Entwicklung neuer, proteinmodifizierter Wundauflagen und der Einfluss von neuen Wirkstoffen auf die Reifung von Kollagenfasern, was im Zusammenhang mit modernen Beschichtungsverfahren, wie dem Elektrospinnen an Bedeutung gewinnen könnte. Der Zusammenhang mit dem Hauptthema 3.3 des  Schwerpunktes S3 liegt auf der Hand.