In-Situ-Konjugation von Nanopartikeln beim Ultrakurzpuls-Laserstrahlabtragen in Monomerlösungen für das Elektrospinnen auf Brandwunden

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Ausgehend von den Erkenntnissen der ersten Förderperiode, welche ein tieferes Verständnis der involvierten Mechanismen beim Ultrakurzpulslaserstrahlabtragen in Lösung und der In situ-Konjugation von Monomeren ermöglicht haben, ist das Ziel der zweiten Förderperiode eine potentielle biomedizinische Anwendungen dieser bioaktiven lasergenerierten Nanomaterialien zu erforschen. Dazu wurde ein interdisziplinärer Ansatz aus Lasertechnologie, Polymerchemie und Wiederherstellungschirugie gewählt, um sich der Brandwundenversorgung zu widmen. Dazu soll grundlegend die In situ-Konjugation von lasergenerierten Nanopartikeln mit Monomeren untersucht werden, die als reaktive Bausteine in hybride Nanogele polymerisiert werden können. Eine Untersuchung des Elektrospinnens von Polycaprolacton in Anwesenheit poröser, nanopartikelgefüllter Nanogele soll dabei die Synthese von nanopartikelbeladenen Fasern mit Anwendung als Brandwundenabdeckung ermöglichen. Das Schwellen von Nanogelen im wässrigen Medium führt dabei zu einer effizienten Freisetzung von bioaktiven Ionen aus den Nanopartikeln, welche auf der Faseroberfläche immobilisiert sind. Dazu wurde Zink als aufgrund seiner antibakteriellen und fibroblastenstimulierenden Wirkung als Nanopartikelmodellsubstanz ausgewählt. Eine Material- und Prozessoptimierung soll anschließend eine kontrollierte Zinkionenfreisetzung in die Wunde und somit deren Heilung ermöglichen. Abschließend werden biologische Tests der nanofunktionalisierten Fasern mit In vivo- und Ex vivo-Methoden durchgeführt, um einen wundheilenden Effekt und die Biokompatibilität zu zeigen.