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2016|17 Jahresbericht Fraunhofer IGB

Wirkstoffentwicklung Mithilfe DNA-basierter Technologien und humaner Gewebemodelle klären wir Wirt-Pathogen- Interaktionen auf, um neue Zielstrukturen für Antibiotika und zur Unterstützung der eigenen Immunabwehr zu identiizieren. Potenzielle Wirkstoffe untersuchen wir mit zellbasierten Assays, z. B. für immunmodulatorische Substanzen, auf der Grundlage von Struktur-Wirkungs- beziehungen. Für die Untersuchung von Wirkung und Nebenwirkungen potenzieller Wirkstoffe entwickeln wir dreidimensionale In-vitro-Gewebemodelle und Organ-on-a-Chip-Systeme auf Basis humaner primärer oder iPS-Zellen, die Tierversuche ersetzen können. Zudem erarbeiten wir Verfahren zur Herstellung von Pharmaproteinen: von der Etablierung neuer Expressionsvek- toren, über die Stammentwicklung bis hin zur Aufreinigung der Pharmazeutika. Formulierung und Freisetzungssysteme Ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung von funktionellen Inhaltsstoffen oder Wirkstof- fen ist der Transport der Substanzen an ihren Zielort, beispielsweise in ein Gewebe oder eine Zelle. Am Fraunhofer IGB entwickeln wir Strukturen, die Stoffe gezielt zum Wirkort transpor- tieren (Drug Delivery) und dort kontrolliert abgeben (Drug Release). Den Wirkstoff formulieren wir beispielsweise in eine Matrix, die aus biobasierten, polymeren oder silikatischen Materialien in Form von (Nano-)Partikeln oder Schichten besteht. Hierzu nutzen wir verschiedene Verfah- ren, wie beispielsweise Sprühtechnologien, Lösungsmittelverdampfung, Emulsionen oder Dis- persionen. Einen neuen Ansatz zum Verpacken und zum gezielten Transport von Wirkstoffen verfolgen wir mit virusähnlichen Partikeln (Virus-like Particles) als Vehikel. Lebensmittel und Kosmetik In diesem Themenfeld ist unser Ziel, funktionelle Inhaltsstoffe aus biogenen Roh- oder Rest- stoffen, Zwischenprodukten der Agrar- und Lebensmittelproduktion und Mikroalgen zu gewin- nen. Hierzu entwickeln wir produktschonende Verfahren zur Extraktion (überkritische Fluide, Hochdruck in Kombination mit Druckwechseltechnik) und reinigen die Produkte mit elektro- phoretischen und mechanischen Trennverfahren auf. Zudem erarbeiten wir neue physikalische Verfahren zur Stabilisierung und Konservierung von Lebensmitteln, Kosmetika und Arzneistof- fen sowie planzlichen Extrakten. Da die Verfahren bei niedrigen Temperaturen arbeiten, wird die biologische Funktion wertvoller Inhaltsstoffe, etwa von Vitaminen, nicht beeinträchtigt. 4 8

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