Forschungsschwerpunkt Life Science

Wir forschen ...

… an bioinspirierten Lösungen zur Steigerung der Lebensqualität einer im demographischen Wandel befindlichen Gesellschaft.

… an der Biologisierung der Technik durch Kombination von synthetischen und biologischen Materialien.

… an nachhaltigen Lösungen zur Erschließung und Sicherung von Lebensräumen und Nahrungsmitteln auf einem begrenzten Planeten.

… an additiven Fertigungsverfahren und 3D-Biodruckprozessen für die regenerative Medizin.

  • Wir entwickeln künstliche Gefäßnetzwerke und leisten damit einen Beitrag zur Reduktion von Tierversuchen und einer beschleunigten Medikamentenentwicklung.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, verbinden wir ingenieurwissenschaftliche mit biologischen Entwicklungsprinzipien.

Das Ziel des LOEWE-Schwerpunkts FLOW FOR LIFE ist die Entwicklung eines biosynthetischen Gefäßnetzwerks, mit dem im Labor gezüchtete, menschliche Gewebe mit Sauerstoff und Nährmedien versorgt werden können. Auf diese Weise soll die Biofabrikation von Gewebemodellen, die bisher nur auf mikroskopischer Skala erzeugt werden können, in einer Größenordnung von mehreren Kubikzentimetern ermöglicht werden. Das Projekt verbindet ingenieurwissenschaftliche mit biologischen Entwicklungsprinzipien und synthetische mit biologischen Materialien. Für eine erfolgreiche Erforschung dieses spannenden Ansatzes haben sich Experten und Institute aus fünf ingenieur- und naturwissenschaftlichen Fachbereichen der TU Darmstadt zusammengeschlossen.

  • Wir forschen an einer tier- und klimagerechten Bereitstellung eines alternativen, aber rein biologischen Fleisch-Ersatzes.
  • Hierzu entwickeln wir einen innovativen 3D-Biodruckprozess für die skalierbare Biofabrikation von Geweben und die zukünftige Massenproduktion von kultiviertem Fleisch.

Ziel des Projekts ScreenMeat ist die Entwicklung eines 3D-Siebdruckverfahrens für die industrielle Produktion von texturiertem kultiviertem Fleisch (Cultured Meat). Das Verfahren soll den Druck von mehrlagigen Biotinten-Schichten ermöglichen, die anschließend in einem Bioreaktor zu strukturiertem, Fleisch-ähnlichen Muskelgewebe reifen. Es wird erwartet, dass der neue Prozess die Produktionsgeschwindigkeit und die Druckgenauigkeit im Vergleich zu alternativen 3D-Biodruck-Systemen verbessert und damit Cultured Meat im kommerziellen Maßstab wettbewerbsfähig macht. Das Projekt wird gemeinsam mit der Merck KGaA durchgeführt.

  • Wir entwickeln gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie im Rahmen des Merck Sustainability Hub Organmodelle für die patientenindividualisierte Testung von Medikamenten.

Im Fokus des durch den Merck Sustainability Hub geförderten Projekts „Generation of Vascularized Human Liver Tissue by Integrating 3D-Bioprinting and Cellular Self-Assembly“ steht die Erzeugung von vaskularisierten, d.h. mit Blutgefäßen versehenen, 3D-Leberzellkulturen. Das mittels 3D-Biodruck erzeugte Lebermodell soll aufgrund seiner Ähnlichkeit zum menschlichen Organ einen potentiellen Fortschritt in der Medikamentenentwicklung darstellen. Gleichzeitig bietet es das Potential, die Anzahl an Tierversuchen in Zukunft zu reduzieren. Um die Herausforderungen dieses interdisziplinären Vorhabens zu meistern, haben sich die Fachbereiche Biologie (Prof. Dr. Ulrike Nuber) und Maschinenbau (Prof. Dr.-Ing. Andreas Blaeser) der TU Darmstadt mit Experten der Charité (Prof. Dr. Michael Potente) und des Max-Delbrück-Zentrum für makromolekulare Medizin (Prof. Dr. Holger Gerhardt) zusammengeschlossen.

Vidoes zum Forschungsschwerpunkt Life Science

Die BioMedizinische Drucktechnologie ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld an der Schnittstelle zwischen Ingenieurwissenschaften, Biologie und Medizin. Ziel ist die Erforschung und Entwicklung von Mechanismen, Prozessen und Demonstratoren, die einen Beitrag zur regenerativen Medizin, zur Steigerung der Lebensqualität einer alternden Gesellschaft und zur Biologisierung der Technik leisten. Mehr dazu im Video!

Am Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik forschen und lehren wir insbesondere auf den Gebieten der Mehrphasenströmungen, der instationären Aerodynamik und Turbulenzmodellierung. Hierfür entwickeln und nutzen wir neueste zeitlich und räumlich hochauflösende lasermesstechnische Verfahren, um ein detailliertes Verständnis komplexer Strömungsphänomene zu erlangen und daraus physikalisch fundierte und experimentell validierte Modelle ableiten zu können und innovative, hydro- oder aerodynamische Konzepte für Entwicklungen in der Industrie in die Gesellschaft zu erschließen. Mehr dazu im Video!

Forschungsfeld der TU Darmstadt