Biopolymere gewinnen zunehmend an Bedeutung in vielen medizinischen und industriellen Anwendungen. Um die hohen Qualitätsanforderungen an diese Stoffe zu gewährleisten, ist eine strikte Qualitätskontrolle auf Seiten der Hersteller unabdingbar. Die Verfahren, die dabei zum Einsatz kommen, sind häufig zeitaufwändig und kostenintensiv. Im Rahmen des Projekts sollen neue Verfahren etabliert werden, die eine schnellere und kostengünstigere Analyse der Biopolymere zulassen.

Projektleitung an der H-BRS

Synthetische (alloplastische) Knochenersatzmaterialien (KEM) zur Anwendung von Knochenaufbau und –reparatur in Medizin und Zahnmedizin bestehen überwiegend aus Calciumphosphaten (CaP) unterschiedlicher Modifikationen. In einigen kommerziellen Systemen werden diese CaP mit geringen Anteilen z.B. an Siliziumdioxid modifiziert. Die Zusammensetzung von natürlichem Knochengewebe ist jedoch deutlich komplexer. Neben dem Hauptbestandteil CaP sind auch erhebliche Anteile an Carbonaten, Silicaten und Magnesiumverbindungen vorhanden.

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Ziel des Projektes „Biobasierte Produkte“ ist die Entwicklung neuer Werkstoffe und Materialien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Der Anbau bzw. die Kultivierung der entsprechenden Rohstoffe erfolgt am Campus Klein-Altendorf, dem Standort der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn.

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Ziel des Projektes PersoImplant ist die Entwicklung eines individualisierten, funktionalen Trägermaterials für Knochendefekte. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der mehrstufigen Entwicklung eines individualisierten, funktionalen Trägermaterials, der osteogene Differenzierung durch externe Faktoren (CD73, P1 Rezeptoren), der Nutzung adulter Stammzellen zur Differenzierung von Osteoblasten sowie der Synthese neuer Trägermaterialien und deren chemische Modifikationen.

Projektleitung an der H-BRS

Nach Cellulose ist Lignin der wichtigste polymere Bestandteil aller Pflanzen (ca. 30% der Holzinhaltsstoffe). Im Weltmaßstab fallen im Rahmen der Zellstoffproduktion ca. 50 Mio t isolierter technischer Lignine an, davon werden nur ca. 2% stofflich genutzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das in großtechnischem Maß anfallende Lignin durch chemische Verfahren so aufzuarbeiten bzw. zu modifizieren, dass eine anschließende stoffliche Verwertung zur Herstellung von Lignin-basierten Polymeren für bauchemische Anwendungen möglich wird.

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Der weltweite Kunststoffverbrauch wird sich von derzeit ca. 270 Millionen Tonnen bis 2030 auf etwa 600 Millionen verdoppeln und dann einen beträchtlichen Anteil der geförderten Ölmenge verbrauchen. Aus diesem Grund sind beträchtliche Anstrengungen hinsichtlich einerseits der effizienten Nutzung der eingesetzten Rohstoffe und Energie sowie andererseits der Erschließung von nachwachsenden Ressourcen im Sinne des nachhaltigen Wirtschaftens erforderlich. Um diese Ziele zu erreichen, ist interdisziplinäre Forschung und Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette notwendig.

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Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Härtungsprozesses von lichthärtenden Dental-Füllungskompositen. Dies geschieht zum einen während der Belichtung in Echtzeit mittels Dielektrischer Analyse (DEA). Diese Methode ermöglicht es das Härtungsverhalten von Harzen in dem elektrischen Wechselfeld einer Kammelektrode zu verfolgen. Sie ist weit verbreitet in der Kontrolle von Härtungsprozessen in der Luftfahrt sowie der Automobilindustrie, jedoch findet sie in zahnmedizinischen Einsatzgebieten nur selten Anwendung.

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