Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Entwicklung bioresorbierbarer Polymere auf der Basis von 5-Hydroxymethylfurfural für den Einsatz in der Medizintechnik

Anschrift
Universität Rostock - Medizinische Fakultät - Institut für Biomedizinische Technik (IBMT)
Ernst-Heydemann-Str. 6
18057 Rostock
Kontakt
Prof. Dr. K.-P. Schmitz
Tel: +49 381 494-7600
E-Mail: ibmt@med.uni-rostock.de
FKZ
22002100
Anfang
01.09.2000
Ende
31.12.2003
Ergebnisdarstellung
Ziel des Projektes war die Synthese von neuartigen Polyestern. Von besonderer Relevanz für das Projekt war die Notwendigkeit, die synthetisierten Polyester zu Folien verarbeiten zu können. Jedoch zeigten die auf Furanbasis erhaltenen Polyester keine folienbildenden Eigenschaften. Es konnten jedoch furan-modifizierte Polyurethanfolien erhalten werden. Diese Folien wurden hinsichtlich der mechanischen und biologischen Eigenschaften charakterisiert. Die Ermittlung der Werkstoffkennwerte bildet die erste wichtigste Grundlage für den Entwurf von Implantaten. Bei weiterer Modifizierung der Synthesevarianten zugunsten eines höheren Furananteils in den Polyurethanfolien ist der Einsatz in der Medizintechnik für Anwendungen im Weichgewebe möglicherweise erreichbar. Mit dem vom Forschungskonsortium verfolgten Ansatz wurden technologisch wichtige Fortschritte erzielt. Es wurden neue Erkenntnisse zur Derivatisierung von HMF und zur Polymerisation von HMF-Derivaten gewonnen. Allerdings ist die Marktnähe der Polymerfolien noch nicht gegeben, so dass zum gegenwärtigen Zeitpunkt eine FuE im Rahmen von BMVEL-Programmen nicht sinnvoll ist. Es ist hier noch weitere anwendungs- und grundlagenorientierte FuE zu leisten. Des Weiteren ist die in vitro Prüfung zur biologischen Beurteilung der Polymere hinsichtlich der Eignung des Biomaterials für medizinische Zwecke besonders notwendig.
Aufgabenbeschreibung
5-Hydroxymethylfurfural (HMF) ist ein wichtiges Zwischenprodukt an der Schnittstelle zwischen nachwachsenden Rohstoffen und klassischer chemisch-industrieller Synthese. Als Furanderivat lässt es sich relativ leicht aus verschiedenen Fructose-haltigen Kohlenhydraten nach weitgehend optimierten Verfahren gewinnen und ist aufgrund seiner chemischen Struktur ein klassischer organisch-chemischer Stoff, der sich in die etablierten industriellen Prozesse integrieren lässt. Schwerpunkt der Forschungsarbeiten war die Gewinnung neuartiger leistungsfähiger Polymere und deren Verwendung für die Entwicklung spezieller Medizinprodukte. Gerade in der Medizintechnik bestehen aufgrund der hohen Wertschöpfung sehr gute Chancen, marktfähige Produkte auf HMF-Basis bereitstellen zu können. Jedoch sind andererseits im Medizinbereich die Anforderungen an Polymere auch besonders hoch. Aus HMF sollten Furan-Derivate als Monomerbausteine für Polymersynthesen dargestellt werden. Die auf diese Weise hergestellten Polymere sollen zu Folien und Prüfkörpern verarbeitet, eingehend charakterisiert und im Hinblick auf eine Verwendung in der Medizintechnik (z. B. als Wundverschluss oder als Implantatwerkstoff) optimiert werden. Die Polymere sollen vor allem aufgrund ihrer zu erwartenden guten Biodegradierbarkeit und Bioresorbierbarkeit eine hohe Verträglichkeit aufweisen. Das Vorhaben wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Chemie der Universität Rostock und mit Unterstützung durch die Fa. Nordzucker GmbH & Co KG durchgeführt.

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