Tissue Engineering (MWT-M2-BioMat-TE)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Advanced Applications I: Tissue Engineering)
(Prüfungsordnungsmodul: Advanced Applications: Tissue Engineering)

Lehrveranstaltungen:

• • Biomaterials for Tissue Engineering
    (Vorlesung, 2 SWS, Aldo R. Boccaccini, Di, 14:15 - 15:45, 1.84)
  • Praktikum "Tissue Engineering"
    (Praktikum, 2 SWS, Gerhard Frank et al., ZOOM-link zur Vorbesprechung auf StudOn für angemeldete Teilnehmer)

Inhalt:

Biomaterials for Tissue Engineering

• Tissue Engineering und regenerative Medizin: Konzepte, Definitionen und historische Entwicklung

• Scaffolds: Anforderungen, Herstellung und Charakterisierung

• Beispiele: scaffolds für Tissue Engineering von Knochen und Weichgeweben

• Neue Konzepte: multifunktionelle scaffolds

• Medikamentös wirksame scaffolds: Tissue Engineering und drug delivery

Praktikum "Tissue Engineering"

• Versuch 1: Polymer-beschichtete bioaktive Scaffolds für Knochen Tissue Engineering (Grundlagen des Tissue Engineerings [TE; Definitionen] mit dem Schwerpunkt auf Knochen-TE; Ansprüche an Scaffolds für Knochen-TE; Materialien für Scaffolds für Knochen-TE)

• Versuch 2: Elektrophoretische Abscheidung von Funktionsschichten auf Biomaterialien

Content:
Biomaterials for Tissue Engineering

• Tissue engineering and regenerative medicine: concepts, definitions and historical development

• Scaffolds: requirements, fabrication and characterisation

• Examples: scaffolds for tissue engineering of bone and soft tissues

• New concepts: multifunctional scaffolds

• Medicinally active scaffolds: Tissue engineering and drug delivery

Practical "Tissue Engineering"

• Experiment 1: Polymer-coated bioactive scaffolds for bone tissue engineering (basics of tissue engineering [TE; definitions] with emphasis on bone TE; materials for scaffolds for bone TE)

• Experiment 2: Electrophoretic deposition of functional coatings for biomaterials

Lernziele und Kompetenzen:

Biomaterials for Tissue Engineering
Die Studenten sollen

• die überragende Wichtigkeit der Konzepte des Tissue Engineering und die Rolle der Biomaterialien dabei erfassen.
  

• mit der Bedeutung, Herstellung, Charakterisierung, Einsatz und Bewertung von Gerüststrukturen im Tissue Engineering vertraut sein.

Praktikum "Tissue Engineering"
Versuch 1: Polymer-beschichtete bioaktive Scaffolds für Knochen Tissue Engineering
Die Studenten

• lernen kennen und wenden an: Herstellungsverfahren, Beschichtungsverfahrenund Charakterisierungsmethoden für scaffold für Knochen-TE.

• können: Ein Protokoll der Experimente erstellen.

• bewerten und diskutieren: Die Verfahren und Ergebnisse der Versuche.
  

Versuch 2: Elektrophoretische Abscheidung von Funktionsschichten auf Biomaterialien
Die Studenten

• lernen kennen: Die Anforderungen an Biomaterialien, den Einfluss der EPD-Abscheidungsparameter auf die Funktionalität der Schichten.

• lernen kennen und wenden an: Das Verfahren der Elektrophoretischen Abscheidung, die Kontaktwinkelmessung als Charakterisierungsmehtode von Oberflächen.

• bewerten und diskutieren: Funktionsschichten bezüglich Ihres Einsates als Biomaterialien; die Ergebnisse der Versuche und Verfahren.

Educational objectives and competences:
Biomaterials for Tissue Engineering
The students need to

• comprehend the paramount importance of the concepts of tissue engineering and the role of biomaterials therein.

• to be familiar with the significance, fabrication, characterisation, application and evaluation of scaffold structures for tissue engineering.

Practical "Tissue engineering"
Experiment 1: Polymer coated bioactive scaffolds for bone tissue engineering
The students

• are familiarised with and apply: fabrication methods, coating techniques and characterisation methods for scaffolds for bone tissue engineering.

• are able to: devise a protocol of the experiment.

• assess and discuss: the procedures and results of the experiments.
  

Experiment 2: Electrophoretic deposition (EPD) of functional coatings on biomaterials
The students

• get to know: the requirements for biomaterials, the influence of the EPD-process parameters on the functionality of the coatings.

• apply: the processes of EPD, contact angle measurements as a characterisation method for surfaces.

• assess and discuss: functional coatings regarding their application as biomaterials, the results of the experiments and the process in general.
  

Literatur:

Biomaterials for Tissue Engineering

• Boccaccini, Gough, J.E. (eds.): Tissue engineering using ceramics and polymers; Cambridge, 2007

• Polak, Mantalaris, Harding (eds.): Advances in Tissue Engineering; Oxford u.a., 2010

• Wintermantel, Suk-Woo: Medizintechnik; Berlin, 52009

• Hench, Jones (eds.): Biomaterials, artifical organs und tissue engineering; Oxford, 2005
  

Praktikum/Practical "Tissue Engineering"

• Literaturangaben (begleitend und zur Vorbereitung) finden sich in den aktuellen Versuchsanleitungen/Bibliographical references (supporting and for the preparation) are included in the current script.

Organisatorisches:

Hinweise zum Praktikum

• Verbindliche Zulassungsvoraussetzung zum Praktikum sind die Teilnahme an der Sicherheitsbelehrung, an der Vorbesprechung sowie die Akzeptanz der COVID19-Regelungen der FAU und des ausrichtenden Lehrstuhls.

• Verbindliche Teilnahmevoraussetzung für jeden Praktikumsversuch ist die erfolgreiche Erledigung des Vorprotokolls (Antestat).

• Voraussetzung für das Bestehen des Praktikums ist, dass alle Versuche sowie alle Vor- und Nachprotokolle erfolgreich absolviert wurden (vollständige Testatkarte mit Nachweis für Vorprotokoll [Antestat], Versuchsdurchführung und Nachprotokoll [Abtestat] für jeden Versuch).

• Der Termin der Vorbesprechung, der Sicherheitsbelehrung und Hinweise zur deren Durchführung (z.B. ZOOM link) werden rechtzeitig per Mail an die im Praktikum angemeldeten Teilnehmer bekannt gegeben und in StudOn hinterlegt.

• Letzter Abgabetermin der vollständig ausgefüllten Testatkarte bzw. alle Versuche auf StudOn als vollständig bestanden eingetragen ist Freitag der ersten Vorlesungswoche des auf das Praktikum folgenden Semesters.

Notice for the practical

• Compulsory admission requirement for the practical are the attendance of the safety induction, the preliminary meeting as well as the acceptance of the COVID19-regulations of FAU and the host institute.

• Mandatory participation requirement for each practical experiment is the successful completion of the preliminary protocol (antestat).

• Prerequisite for passing the practical is that all experiments as well as pre- and post protocols have been successfully completed (complete certificated with verification for preliminary protocol [antestat], experimental procedure and complete protocol [Abtestat] for each experiment).

• The appointment for the preliminary meeting, the safety induction, and hints for the procedure (e.g. Zoom link) are sent per E-Mail to all students who have registered for the practical and are also noted on StudON.

• The final submission date of the fully completed certification card (Testatkarte) or when all experiments have to be entered on StudOn as complete is the Friday of the first week of lectures of the following semester.
  

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Gesamtkonto | Kernfächer | Biomaterialien | Advanced Applications: Tissue Engineering)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Advanced Application Tissue Engineering (Prüfungsnummer: 62641)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 45, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Alle Praktikumsversuche sind Prüfungsstoff in der Modulprüfung. Fragen zu Versuchsanleitungen, den Ergebnissen, den Auswertungen und der Diskussion der einzelnen Experimente sind in der jeweiligen Prüfung möglich, diese Themen gehören zum Prüfungsumfang

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023

1. Prüfer:

Aldo R. Boccaccini