Teilprojekt eines Verbundes

Modellierung der gerüstunterstützten Knochenregeneration

Förderkennzeichen: 01ZX2210C
Fördersumme: 182.133 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Patrick Dondl
Adresse: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Fakultät für Mathematik und Physik, Mathematisches Institut, Abt. für Angewandte Mathematik
Hermann-Herder-Str. 10
79104 Freiburg im Breisgau

Die langfristige Vision von SyMBoD ist die Schaffung einer digitalen Plattform mit Theranostik-Funktion, die Kliniker bei der Entscheidungsfindung für eine personalisierte, regenerative Knochentherapie unterstützt. Um dies zu ermöglichen, vereint SyMBoD eine einzigartige Kombination an Fachwissen. Die langfristige Vision basiert auf der zentralen Hypothese, dass bei einer Pseudarthrose- und Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) -Komorbidität, bei der das wesentliche Gefäßbett fehlt, ein Patienten-spezifischer Ansatz helfen kann die Regeneration des endogenen Gewebes voranzutreiben. Hierzu werden innovative Lösungen entwickelt, bei denen personalisierte, intelligente Knochengerüstkonstruktionen eingesetzt werden. Ein solches Bestreben überbrückt zahlreiche Wissenslücken zwischen den Disziplinen, um einen systemmedizinischen Ansatz zur Personalisierung von regenerativen Therapien für Knochen zu ermöglichen. Nachdem in der ersten Phase dieses Teilprojekts erfolgreich makroskopische, homogenisierte Modelle zur Knochenregeneration entwickelt werden konnten und diese genutzt wurden, um optimierte, patientenspezifische (mit besonderem Augenmerk auf T2DM-Comorbidität) Gerüststrukturen computergestützt zu entwerfen, wird in der zweiten Phase dieses Teilprojekts besonderes Augenmerk auf die mikroskopischen Eigenschaften der Gerüststrukturen gelegt. Das Hauptziel ist die Erstellung eines Katalogs von Mikrostrukturen, welche sich optimal eignen um die durch T2DM reduzierte Regenerationskapazität von Geweben zu kompensieren. Der Verbund SyMBoD wird in der zweiten Förderperiode die Bemühungen auf die Einbindung der Forschungsergebnisse aller Partner ausrichten, insbesondere für die Validierung von Berechnungsmodellen, die Validierung von Biomarkern und schließlich die Realisierung eines klinischen Prototyps für die geplante "digitale SyMBoD-Platform".