Basic Research. Applied Research. Clinical Trials. Human Resources. Sonderforschungsbereich

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1 Basic Research Applied Research Clinical Trials Human Resources

2 Focus and Structure of REBIRTH

3 Rationales for Establishing REBIRTH Hannover Berlin Charite incl. Virchow Essen München Großhadern Heidelberg Hamburg Köln Lindenthal&Merheim&KK Freiburg Regensburg Bochum Nürnberg/Erlangen Jena Münster/Westfalen Leipzig Tübingen Berlin DHZ Frankfurt/Main Düsseldorf Hann.- Münden Mainz Rostock Bad Oeynhausen München r.d. Isar Lübeck Kiel Gießen Berlin-Benjamin-Fr. Stuttgart Halle Homburg Bonn Würzburg Göttingen Dresden Uni Bremen Marburg Augsburg Kaiserslautern Ulm Mannheim Aachen Fulda Magdeburg München DHZ Organ Transplantation in Germany Herz + Herz-Lunge Lunge Niere Leber Pankreas Darm

4 Lack of Donor Organs Increasing Waiting Lists Available Donor Organs Need for Donor Organs Heart Liver Lung Pancreas

5 Allotransplantation: Concepts to overcome donor organ shortage Accept older donors Artificial organs Living donor (kidney, liver, lung) Organ trade Xenotransplantation Regenerative Therapies: Endogenous Regeneration Cell Transplantation Tissue Engineering Hybrid Organs

6 Structure and Focus of REBIRTH

7 Area Z: Administration and Management

8 Area A: Regenerative Biology TZV/FAL Somatic cloning Transgenic domestic animals The Partners and their Core Competence Somatic stem cells MHH ES cell differentiation Developmental biology Glycome biology Telomere biology Cell cycle MPI-Münster ES cell biology Mouse cloning Pluripotency genes GBF Transgenic cassettes Vector biology Array analysis 8

9 Area A Regenerative Biology & Related Sciences Cutting edge research in Area? A: Stem cell biology Reprogramming/ Cloning Organogenesis Proliferation and senescence Artificial organs Autologous cells and tissue Allogenic cells and tissue Xenogenic cells and tissue Tissue Engineering 9 Heiner Niemann, TZ-FAL

10 Area B: Physics, Chemistry and Mechanics as Enabling Technologies Scaffold Design for Functional Tissue Engineering controversial requirements (micro and nano structure) for faster and improved tissue generation controlled scaffold production (modern, smart materials, micro-/ nanostructuring, electrospinning) composite scaffolds 10

11 Area C: Translation Hannover Clinical Trial Center Promotion of Clinical Research in Germany

12 Initiative / Transregio 37 Mikro- und Nanosysteme in der Medizin Rekonstruktion biologischer Funktionen Hannover Aachen Rostock Methodenorientierter - Systemorientierungen, biologische Wechselwirkungen, Methoden, Analysen und Verfahren im mikro- und nanoskaligen Raum - Sprecher: Prof. Dr. med. A. Haverich Thorax-, Herz- Gefäßchirurgie Medizinische Hochschule Hannover

13 Platzhalter Hr. Kleimenhagen 13

14 14

15 Größenordnung nm 1982; Rastertunnelmikroskop; Rohrer/Binnig µm 1939; Rasterelektronenmikroskop; v. Ardenne mm 1590; Lichtmikroskop; Janssen/Janssen 15

16 Größenordnung nm 1982; RTM µm 1939; REM Technik Physik Biologie / Chemie Medizin mm 1590; LM 16

17 Größenordnung nm Nanopartikel Nanopartikel Stent mit Wirkstoffdepot Laser-Sintern µm mm Technik Titanmittelohr-prothese Formgedächtnispolymer Stent 17

18 Größenordnung nm Nanomechanische Stimulation µm Laser Induced Forward Transfer artifizielle Gefäßstrukturen Physik Optoaktorik 3D- Polymerisation Zellorientierung durch mechanische Stimulation mm Endothelzellen 18

19 Größenordnung nm Resorbierbare Nanofasern Zell-Gerüststruktur Kerninaktivierung + Kerntransfer Grenzflächen µm mm Biologie / Chemie Transfektion Besiedelung Zellmatrix 19

20 Diagnostik + Therapie nm DNA DNA-Helix Mikrostent TE pulmonary valve Transfektion µm Medizin Organsysteme mm 20

21 Ziele gegenseitiges und übergreifendes Anregen und Einwirken Erkenntnis Methoden Diagnostik und Therapie Anwendungsorientierung / Oberflächenmodifikation 21

22 Interdisziplinärität Transdisziplinarität Medizin Ingenieurwissenschaften Naturwissenschaften 22

23 Beteiligte Institutionen Disziplinen Laser Zentrum Tierärztliche Hochschule Leibniz Universität Medizinische Hochschule Hannover Aachen (RWTH) Naturwissenschaften Ingenieurwissenschaften Medizin Rostock (Universität) Medizin Naturwissenschaften Ingenieurwissenschaften 23

24 Struktur des Gesamtkonzepts Bereich A Photonen Zellchirurgie und Zellmanipulation (Koordination Lenarz, Lubatschowski, Hannover) Querschnittsbereich Q Bereich B Biointerface Biofunktionalisierung von Oberflächen (Koordination Möller, Aachen und Steinhoff, Rostock) Bereich C Funktionen - Intelligente Bauteile und Systeme (Koordination Schmitz, Rostock + Ostendorf, Hannover) 24