„proTect“ – Neue Konzepte für eine in vitro Evaluierung der Biokompatibilität von Werkstoffen und medizinischen Produkten

Forschungslaufzeit: 1.10.2016 bis 30.9.2021

In der Medizin werden immer komplexere Werkstoffe und medizinische Produkte eingesetzt, die auf den Organismus einwirken, indem sie negativ in den Stoffwechsel von Zellen eingreifen und dadurch Entzündungsreaktionen oder Allergien hervorrufen können, die zu Materialunverträglichkeiten führen. Um dies zu verhindern, ist es wichtig, diese Werkstoffe und medizinische Produkte auf deren Biokompatibilität zu testen. Projektziel ist es, die Kompetenzen der Arbeitsgruppen Immunologie, Signalling Pathways und Bioinformatik des Departements Applied Life Sciences und die des Österreichischen Forschungsinstituts für Chemie und Technik (OFI) in einem Kooperationsprojekt zu bündeln. Im Ergebnis soll ein in vitro Testsystem zur Beurteilung der Biokompatibilität von Testsubstanzen entwickelt werden, die unmittelbaren Kontakt mit menschlichem Gewebe haben. Dazu gehören invasive Medizinprodukte, Biosensoren oder Katheter.

Das Projekt gliedert sich in drei Teile: in einem ersten Teil werden etablierte humane Zellkulturen (z.B. Epithelzellen, Immunzellen) in vitro mit Werkstoffen und medizinischen Produkten behandelt. Durch Analyse der Proteinexpressionsprofile der behandelten Zellen mittels hochauflösender Massenspektrometrie wird der Einfluss der Materialien auf die Zellen festgestellt. In einem zweiten Teil wird mit etablierten immunologischen Methoden analysiert, ob die Materialien das angeborene oder adaptive Immunsystem aktivieren und Entzündungsreaktionen oder Allergien auslösen können. Ein dritter Teil konzentriert sich auf klassische toxikologische Parameter, die mit Hilfe eines mikroskopischen High Content Screenings evaluiert werden. Ergebnisse aus den drei Teilprojekten werden eine umfassende Einschätzung der Biokompatibilität der Materialien erlauben. Diese Entwicklung wird es ermöglichen, Tierexperimente durch verlässliche in vitro Testsysteme zu ersetzen.

Forschungsziele

• Herstellung von Extrakten von diversen invasiven Medizinprodukten
• Entwicklung eines Proteomics-basierten Testsystems zur Evaluierung der Biokompatibilität der Medizinprodukte
• Analyse des allergischen Potenzials (Typ I und Typ IV Allergie) der Medizinprodukte
• Toxikologische Analyse der Medizinprodukte mittels etablierter Tests und mittels mikroskopischen High Content Screenings
• Neuentwicklung zellbasierter Tests zur Erfassung entzündungsfördernder Komponenten der Medizinprodukte
• Dissemination der Ergebnisse

Health and Quality of Life

Digital Innovation and Transformation

Sustainability and Design

Forschungsfeld Allergy Research

Forschungsfeld Cell Based Test Systems

Seit 1. August 2020 lösen fünf interdisziplinäre Forschungsbereiche geltenden Forschungsfelder ab.