Dialife - Das Projekt

Das Forschungsgebiet des “Laura Bassi Centre of Expertise for Diamond and Carbon Materials in Life Science (LBC)” (DiaLife) fokussiert sich auf die kohlenstoffbasierte nano-Konstruktion von Grenzflächen medizinischer Implantate, Instrumenten oder Biomaterialien. Diese neuen Oberflächen werden in der Zukunft im Gesundheitswesen und Invalidität eine bedeutende Rolle spielen.

Der Schwerpunkt von DiaLife wird in der Verbesserung und Optimierung von Implantatoberflächen mit funktionalisiertem nanokristallinen Diamantschichten (NCD) oder nano Diamantpartikelfilmen (DP) liegen.


Die Verbesserung der Wechselwirkung von Oberfläche mit dem angrenzenden Gewebe sowohl des Weichgewebes bei Hautdurchtritt als auch bei endossären Knochenimplantaten oder bei funktionalisierten Biomaterialien wie Knochenersatzmaterialien durch NCD/DP und osteo- und angiobegünstigenden Proteinen ist das Ziel von DiaLife. Obwohl der Einsatz derzeitiger Implantate und Biomaterialien bereits gut im klinischen Alltag etabliert ist, gibt es noch bedeutende Hürden zu überwinden.

So ist z.B. die Einheilrate von Implantaten im osteoporotischen Knochen verschwindend klein, die Implantate mit Hautdurchtritt sind einer bakteriellen Biofilmbildung ausgesetzt, was meist eine periimplantäre Entzündung zur Folge hat. Daher wird großer Aufwand in die Entwicklung von neuen Implantatoberlächen gesteckt, um alle notwendigen Anforderungen zu erfüllen – welche mit speziell angepassten NCD/DP Beschichtungen erreicht werden können, sodass z.B. die Mikroarchitektur der Originalimplantatoberfläche erhalten bleibt und sogar mit einer Nano-Struktur und der Adaption von lokal hydrophilen und hydrophoben (antibakteriell) Bereichen kombiniert werden kann.

Die Kombination der funktionalisierten und modifizierten Implantate und Knochenersatzmaterialien mit der entsprechenden Besiedlung von Stammzellen sind ein wesentlicher Beitrag im DiaLife Projekt um letztendlich ein lebendes und auf jedes Individuum angepasstes Implantat bzw. Biomaterial zur fertigen.

Theoretische Simulationen und Modellrechnungen sollen den Entwicklungsprozess unterstützen. Somit erhält man bereits während der Konzeptphase ein besseres Verständnis und die Festlegung der experimentellen Parameter sowie die Interpretation der Ergebnisse ist planbar bzw. schneller umsetzbar.

Etablierte, aber auch innovative, neue Tiermodelle werden eingesetzt, um die neuentwickelten Implantatoberflächen, Biomaterialien, Sensoren und Elektroden in Brüchen oder Knochendefekten zu validieren.

Da die neue Sensortechnologie ein kontinuierliches Monitoring erlaubt, können unmittelbar die Anzahl der Tierversuche reduziert werden.

Die Ergebnisse von DiaLife werden eine breites kommerzielles Anwendungsfeld im Bereich der medizinischen Implantate und modifizierter, biokompatibler Biomaterialien öffnen. Das ausgewogene Verhältnis zwischen Industrie und Wissenschaft sowie die Nutzung von modernen Projektmanagement-Instrumenten erlaubt  innovative, bahnbrechende Ansätze und daraus resulierend die industrielle Umsetzung in neue, innovative Produkte.


Daher sind die Forschungsaktivitäten in DiaLife von hoher Relevanz unter Berücksichtigung sozio-ökonomischer, wissenschaftlicher als auch technologischer Aspekte.