PhD Student Biomedical Materials (ID2179)

Die AO ist eine medizinisch geführte Non-Profit-Organisation, ein globales Netzwerk von Chirurgen und die weltweit führende Bildungs-, Innovations- und Forschungsorganisation, die auf die chirurgische Behandlung von Traumata und Erkrankungen des Bewegungsapparates spezialisiert ist. Wir sind die Heimat von Menschen aus der ganzen Welt, mit unterschiedlichen Hintergründen, vielfältigen Talenten und Fachgebieten. Was uns verbindet, ist unsere Leidenschaft für Exzellenz, unser Engagement für unsere Mission zur Verbesserung der Patientenversorgung und unser Verständnis, dass wir gemeinsam stärker sind: wir sind eine AO. Für weitere Informationen besuchen Sie: [ ](< >) PhD Student Biomedical Materials (ID2179) Kurzbeschreibung Diese PhD-Position ist Teil des PREPARE-Projekts (Programmable Release of Prophylactic Antibacterial & Response Enhancing agents), einer Kooperationsinitiative zwischen den Schwerpunkten Infektionsbiologie und Biomaterialien am AO Research Institute Davos und CK CARE (Prof. Pierre Yves Mantel). Der Studierende wird die experimentelle Arbeit am AO Research Institute Davos unter der Aufsicht von Dr. Matteo D'Este in Zusammenarbeit mit Dr. Fintan Moriarty und Prof. Pierre Yves Mantel durchführen. Die formale akademische Zugehörigkeit besteht zur Universität Freiburg unter der Aufsicht von Prof. Michael Walch, Abteilung für Onkologie, Mikrobiologie und Immunologie, Fakultät für Naturwissenschaften und Medizin der Universität Freiburg. Frakturbedingte Infektionen (FRI) bleiben trotz aktueller prophylaktischer Strategien eine große klinische Herausforderung. Zunehmende Belege zeigen, dass die frühe Infektionsentstehung durch die schnelle Bildung von Staphylococcus aureus-Mikroaggregaten und eine vorübergehende Beeinträchtigung der antibakteriellen Funktion der Neutrophilen nach einem Trauma vorangetrieben wird. Das PREPARE-Projekt zielt darauf ab, dieses Problem anzugehen durch: * Definition der frühesten Ereignisse, die das Überleben von Bakterien im Operationsfeld ermöglichen (Aggregatbildung, Fibrinkapselung, Antibiotika-Toleranz) * Identifizierung von niedermolekularen Immunmodulatoren, welche die antibakterielle Aktivität der Neutrophilen verstärken * Beitrag zur Entwicklung von responsiven Biomaterialien der nächsten Generation zur lokalisierten Infektionsprävention Hauptverantwortlichkeiten Entwicklung eines Hydrogels, das auf abbauende Enzyme reagiert, für eine bedarfsgerechte Freisetzung: * Identifizierung und Auswahl einer Linker-Sequenz, die anfällig für den enzymatischen Abbau durch Neutrophilen-sezernierte Enzyme ist, mit hoher Spezifität, synthetischer Zugänglichkeit und Eignung für die anschliessende Konjugation an Hyaluronsäure. * Entwicklung und Optimierung eines di-telechelischen Crosslinkers für die Bildung von Hyaluronsäure-Hydrogelen und Charakterisierung der resultierenden Gele mittels NMR, FT-IR und Rheologie. * Nachweis des enzyminduzierten Hydrogel-Abbaus in vitro durch Überwachung der Änderungen der Geleigenschaften mittels rheologischer Analyse. * Bewertung der Freisetzungskinetik von Modellverbindungen aus dem Hydrogel mittels UV-Spektroskopie oder HPLC, um die kontrollierte Freisetzungsleistung zu beurteilen. Einbau von niedermolekularen Immunmodulatoren in das Hydrogel: * Etablierung robuster kovalenter Ligations- oder Verkapselungsstrategien, um ausgewählte Immunmodulatoren in das Hydrogel zu laden, während deren biologische Aktivität erhalten bleibt. * Entwicklung und Charakterisierung von an Hyaluronsäure gebundenen niedermolekularen Immunmodulator-Systemen, einschliesslich kovalenter Anbindung und enzym-responsiver Designs, um eine diffusionsgesteuerte Freisetzung zu verhindern und gleichzeitig eine enzyminduzierte Exposition der Modulatoren zu ermöglichen. * Entwicklung enzym-responsiver Core-Shell-Mikropartikel mit einem Kern, der reich an Immunmodulatoren ist, und einer Schale auf Hyaluronsäurebasis, um eine kontrollierte, enzyminduzierte Freisetzung aus Liefervehikeln im Mikrometerbereich zu erreichen. Bewertung der funktionellen Leistung des beladenen Hydrogels: Diese Aufgabe wird in enger Zusammenarbeit mit der Infektionsbiologie-Gruppe am ARI durchgeführt. * Beurteilung des Neutrophilen-induzierten Hydrogel-Abbaus, der Freisetzungskinetik und der Materialeigenschaften sowie Bestimmung der biologischen Wirksamkeit der freigesetzten Modulatoren unter Verwendung von in vitro Neutrophilen-Assays, die für frühe postoperative Infektionen relevant sind. Durch die Durchführung dieses Projekts wird der erfolgreiche Kandidat: * Fortgeschrittene Techniken der Biomaterial-Synthese und -Charakterisierung anwenden * Komplexe experimentelle Datensätze analysieren und interpretieren * Die Ergebnisse an Kollegen berichten und auf lokalen sowie internationalen Konferenzen präsentieren * Zu interdisziplinärer Zusammenarbeit mit Infektionsbiologie-Spezialisten am ARI im Rahmen des PREPARE-Projekts beitragen Hauptanforderungen * Masterabschluss in pharmazeutischen Wissenschaften, Chemie, Biomaterialwissenschaft/-technik oder einer verwandten Disziplin * Ausserordentlicher Antrieb und Engagement zur Durchführung eines hochanspruchsvollen und lohnenden Forschungsprojekts * Exzellente Kommunikationsfähigkeiten in Englisch * Fähigkeit zum Entwerfen, Planen und Ausführen von experi j4id10407362a j4it0939a j4iy26a