Gefördertes Forschungsprojekt

Abstract

Am 1. April 2019 startete das Verbundprojekt "InGel-NxG -Injizierbare, adaptive Hydrogele der nächsten Generation" an dem Prof. Dr. Dieter Stoll und Prof. Dr. Ingrid Müller aus der Fakultät Life Science beteiligt sind. InGel-NxG wird vom BMBF in der Linie ProMatLeben-Polymere über drei Jahre gefördert. Im Projekt werden in enger Zusammenarbeit von Forschungsinstituten, Pharma-, Biotech-  und Medizintechnikfirmen neue Hydrogele zur Freisetzung von Wirkstoffen  zur Therapie entzündlicher Gelenkerkrankungen entwickelt. Unsere Hochschule  wird im Projekt in enger Zusammenarbeit mit den Forschungsgruppen und den assoziierten Pharmapartnern an der Entwicklung von GMP konformen Produktions- und Abfüllprozessen für die neuartigen Wirkstoff- und Hydrogelkomponenten arbeiten.

Projektbeschreibung –Teilprojekt HSAS FKZ: 13XP5086E

Die Hochschule Albstadt-Sigmaringen wird zusammen mit dem assoziierten Industriepartner, der Vetter Pharma-Fertigung GmbH & Co. KG, den Transfer der Herstellungsprozesse der Hydrogele vom Labormaßstab in den Pilot- und Produktionsmaßstab übernehmen. Aufgrund der Komplexität der Hydrogel-Produkte sind beim Upscaling der Hydrogel-Produktion vor allem Anpassungen bei Transfer-, Mischungs- und Abfüllprozessen erforderlich. Die Integration von responsiven Wirkstoffpartikeln und Mikrobläschen in die dafür erforderlichen Produktionsprozesse muss entwickelt werden. Außerdem müssen Abfüllungsprozesse in geeignete Applikationssysteme und die Gefriertrocknung der Produkte in diesen Applikatoren etabliert werden.

Intelligente Materialien zur Behandlung von Entzündungen der Gelenke

Im Projekt soll eine Materialplattform zur lokalen Therapie volkswirtschaftlich bedeutender Leiden, wie entzündlicher Gelenkerkrankungen etabliert werden. Solche Entzündungen treten häufig im Verlauf einer Arthrose, zumeist in den Kniegelenken auf. Die Häufigkeit degenerativer Erkrankungen des Bewegungsapparats, wie z.B. von Arthrosen, nimmt aufgrund der demografischen Entwicklung in den westlichen Industrieländern kontinuierlich zu. In Deutschland leidet derzeit jeder vierte Erwachsene an einer Arthrose. Im Projekt werden neue Technologien entwickelt, die eine modulare Herstellung und Zulassung von sogenannten „Hydrogelen“ mit einstellbaren Materialeigenschaften als Medizinprodukt, Arzneimittel, Kombinationsprodukt oder Trägermaterial für zellbasierte regenerative Therapien ermöglichen.

Ein Hydrogel ist dabei ein Wasser enthaltendes, aber wasserunlösliches Polymer. Dieses kann einen Wirkstoff aufnehmen und gezielt am Ort der Krankheit injiziert werden (siehe Abbildung). Die Abgabe des Wirkstoff soll dabei entweder rein passiv oder aber auch je nach Bedarf, d.h. durch den entzündlichen Prozess gesteuert abgegeben werden können. Eine optimale Dosierung ohne die Gefahr einer Überdosierung soll so ermöglicht werden. Darüber hinaus soll auch eine aktive Steuerung des Freisetzungsmechanismus etabliert werden, die durch den behandelnden Arzt vorgenommen werden kann. Mittels Ultraschall kann dieser den Zustand des Wirkstoffdepots überwachen und gleichzeitig, gezielt durch Ultraschallpulse die Freisetzung kontrollierter Mengen des Wirkstoffs einleiten. Diese Kombination aus Therapie und Diagnostik wird als „Theranostik“ bezeichnet.

Das Projekt bündelt Kompetenzen von Partnern aus der Grundlagen- und angewandten Materialforschung sowie namhafte Unternehmen aus der Pharma-, Biotech- und Medizintechnikbranche. Im Erfolgsfall soll das neuartige Material klinisch geprüft und anschließend kommerzialisiert werden. Der Pharmastandort Baden-Württemberg wird dadurch nachhaltig gestärkt.

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