Auch nach vermeintlich erfolgreicher Therapie Implantat-assoziierter Infektionen bleiben häufig Defekte im Weich- und insbesondere im Hartgewebe bestehen, da die Regenerationsfähigkeit des menschlichen Körpers eingeschränkt ist. In diesen Nischen können Bakterien und bakterielle Biofilme abgeschirmt überleben und zu einem erneuten Aufflammen der Infektion führen. Ein neuartiger Behandlungsansatz zur Lösung dieses Problems sind Implantate, die mit einem autonomen sequentiellen Freisetzungssystem ausgestattet sind und antibakterielle Medikamente und regenerative Wirkstoffe in einer zeitlich kontrollierten Abfolge freisetzen. Diese Implantate erkennen eine beginnende Infektion im frühen Stadium, können diese selbständig effektiv bekämpfen und das angrenzende Gewebe zusätzlich bei der Regeneration unterstützen, ohne dass ein Eingriff von außen erforderlich ist. Diese Systeme werden im Teilprojekt B05 zum einen auf Basis von Polelektrolyt-Multilayern und zum anderen durch die Kombination von geätzten Nanoporen, die mit einer responsiven Beschichtung ausgerüstet sind, hergestellt.
Im Projekt werden für die Bewertung der neu entwickelten autonomen sequentiellen Systeme für die Wirkstofffreisetzung fortgeschrittene In-vitro- und In-vivo-Modelle verwendet. Parallel zur Entwicklung der sequentiellen Freisetzungssysteme erfolgt die Entwicklung eines In-vivo-Infektions- und Regenerationsmodells, das erstmalig die wiederholte quantitative Beobachtung von Infektionsbekämpfung und einsetzender Regeneration ermöglicht.
Dieses neue Modell wird zur Bewertung und Weiterentwicklung verschiedener Varianten der autonomen sequentiellen Freisetzungssysteme eingesetzt und soll zukünftig auch für weitere Organ- und Implantatsysteme adaptiert werden.
