Prof. Dr. Horst Fischer

Forschungsschwerpunkte: Tissue engineering, 3D-Bioprinting, Synthese neuartiger Biomaterialien und deren biologische, mikrostrukturelle und mechanische Cha¬rakteri¬sierung, Biofunktionalisierung von Implantat-Oberflächen
Horst Fischer ist ein deutscher Ingenieur, der an Biomaterialien forscht. Dabei widmet er sich insbesondere neuen Techniken im Bereich des Tissue Engineering. Er entwickelt neuartige 3D-Bioprinting-Verfahren zur Herstellung von Gewebeersatz. In 3D-gedruckten Gewebemo¬dellen ergründet er spezifische Reaktionen von Zellen. Zudem können solche In-vitro-Modelle als Screening-Platt¬form für neue Medika¬mente genutzt werden. Besonders interessiert ihn auch die Interaktion zwischen Implantatoberflächen und angrenzenden Zellen. So konnte er erstmalig zeigen, dass die zelluläre Reaktion durch definierte Strukturen auf einer Implan¬tatober¬fläche auch im Sub-Nanometerbereich gezielt beeinflusst werden kann.
In den neuartigen Bioprinting-Verfahren können mit körpereigenen Zellen beladene Hydrogele dreidimensional verdruckt werden. An dreidimensional gedruckten Zell-Hydrogel-Konstrukten konnte Horst Fischer wichtige, bislang nicht aufgeklärte wissenschaftliche Zusammenhänge hinsichtlich der Interaktion zwischen dem 3D-Druckprozess und der zellulären Reaktion entschlüsseln. Mit den in seinen Laboren mittels Bioprinting hergestellten neuartigen Gewebeersatzmodellen kann die Funktionsweise von Wirkstoffen in vitro untersucht werden. Dies trägt dazu bei, Tierversuche zu reduzieren. Die auch als Organ-on-a-chip bezeichneten In-vitro-3D-Kulturmodelle sind auch für die Pharmaindustrie von großem Interesse.
Zudem hat Horst Fischer wichtige Arbeiten zu Calciumphosphat-basierten Knochenersatz-Implantaten durchgeführt. Durch eine von ihm entwickelte Kombination aus 3D-Druck und einem speziellen Infiltrationsverfahren lassen sich Komponenten realisieren, welche die mineralische Struktur von Röhrenknochen patientenindividuell abbilden können.
Wichtig sind auch seine wissenschaftlichen Arbeiten zum Einfluss von Oberflächenstrukturen auf verschiedenen Größenskalen auf die Reaktion von Zellen. So konnte er erstmalig zeigen, dass die zelluläre Reaktion durch definierte Strukturen auf einer Implantatoberfläche auch im Sub-Nanometerbereich gezielt beeinflusst werden kann. Diese Erkenntnis hat grundlegende Bedeutung für die zukünftige Gestaltung von Implantatoberflächen.
Des Weiteren beschäftigt Horst Fischer sich mit neuen Strategien zur Biofunktionalisierung von Implantatoberflächen. So konnte er mit Hilfe einer neuartigen organochemischen Methode Hochleistungskeramik-Oberflächen hydrolysestabil bioaktivieren. Mit diesem Verfahren kann eine neue Klasse von keramischen Knochenersatzimplantaten mit einem deutlich verbesserten Einwachsverhalten entwickelt werden.
Horst Fischer arbeitet zudem anwendungsorientiert. So sind einige seiner Forschungsideen in die präklinische Phase und zum Teil bereits als Medizinprodukte in die klinische Anwendung gelangt. Zahlreiche Patente und daraus resultierende Lizenzvereinbarungen mit international tätigen Medizintechnik-Unternehmen belegen das Translationspotenzial seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.