Hintergrund und Ziele

Die verschiedenen Binde- und Stützgewebe des Körpers (Knochen, faseriges Bindegewebe, Knorpel und Fettgewebe) besitzen unterschiedliche Funktionen, die sich aus ihrer speziellen Struktur und Zusammensetzung ergeben. Die Identifizierung dieser Form-Funktions-Beziehung ist für unterschiedliche Disziplinen wie z. B. die Medizin, die Biologie oder das Tissue Engineering von hoher Bedeutung. Binde- und Stützgewebe besteht hauptsächlich aus einer extrazellulären Matrix (ECM) und einer begrenzten Anzahl von Zellen. Es ist extrem anpassungsfähig, indem sich die Zusammensetzung und Struktur der ECM durch die Aktivität der Zellen verändert, um so die mechanischen Eigenschaften (Funktionen) an die neuen Anforderungen (z. B. vermehrte mechanische Belastung) zu adaptieren.

Ein wichtiges Ziel der Gewebebiomechanik und damit auch des Clusters ist es, einen skalenübergreifenden Zusammenhang zwischen den mechanischen Eigenschaften und der Zusammensetzung von Binde- und Stützgewebe zu identifizieren. Dabei ist es eine Herausforderung, die mechanischen, strukturellen und biochemischen Eigenschaften in vivo, in vitro und ex vivo mit reliablen, validen und reproduzierbaren Verfahren zu bestimmen. Es liegt eine Vielzahl von in wissenschaftlichen Studien eingesetzten Methoden vor, die jedoch erhebliche Unterschiede bei der Charakterisierung von biologischen Geweben aufweisen. Die Zusammenarbeit im Cluster zielt demnach darauf ab, Impulse für eine Vereinheitlichung von wissenschaftlichen Methoden zu setzen.

Teilnehmer

• Prof. Dr. Anja Niehoff (DSHS Köln)
• PD Dr. Andreas Seitz (UUlm)
• Dr. Janine Waletzko-Hellwig (URostock)
• Dr. Graciosa Teixeira (UUlm)
• Florian Metzner, M.Sc. (Zesbo Leipzig)
• Luisa de Roy, M.Sc. (UUlm)

Publikationen

Seitz, A.M., Niehoff, A. Gewebebiomechanik: Charakterisierung von Bindegewebe. 
Orthopädie 53, 503–510 (2024). https://doi.org/10.1007/s00132-024-04517-3