Abschlussarbeit

Wissenschaftlicher Hintergrund

In der modernen biomedizinischen Forschung spielen In-vitro-Modelle eine entscheidende Rolle bei der Untersuchung von Organfunktionen und Krankheitsmechanismen. Sie ermöglichen eine realitätsnahe Nachbildung von Gewebe und physiologischen Bedingungen im Labor, indem künstlich erzeugtes Gewebe unter kontrollierten Bedingungen kultiviert und gezielt stimuliert werden kann. In unserer Arbeitsgruppe wurde ein Bioreaktor entwickelt, der durch einen bidirektionalen Volumenstrom charakterisiert ist. Dieser Ansatz ermöglicht eine verbesserte Simulation der dynamischen mechanischen Belastungen, denen das Herz ausgesetzt ist, und schafft eine realistischere Nachbildung des physiologischen Blutflusses. Der Aufbau soll nun so modifiziert werden, dass der bidirektionale Volumenstrom mittels Rückschlagventilen – analog zu den Herzklappen – in einen unidirektionalen Volumenstrom überführt wird.

Projektbeschreibung

Aufbauend auf bereits entwickelten Rückschlagventilen sollen diese optimiert oder neu gestaltet werden, um für größere Volumenströme eingesetzt werden zu können. Die bisher existierenden Rückschlagventile wurden für Schlagvolumina im Nanoliter-Bereich konzipiert und sind daher für höhere Volumina nicht geeignet.

Nach der Fertigung der optimierten Ventile durch die wissenschaftliche Werkstatt der Uniklinik sollen diese anhand von Parametern wie Öffnungsdruck und Durchfluss-Effizienz charakterisiert werden. Für diese Messungen steht bereits ein Teststand zur Verfügung, der jedoch leicht modifiziert werden muss, um die größeren Volumenströme realistisch abbilden zu können.