Die verringerte Heilungsfähigkeit von Typ 2 Diabetes mellitus (T2DM) Patienten in Kombination mit schwerwiegenden Knochendefekten macht die Behandlung klinisch sehr schwierig. Eine Unterstützung der Regeneration durch implantierte Gerüststrukturen ist in diesem Fall eine vielversprechende Behandlungsstrategie. Dank der großen Fortschritte im Bereich adaptiver Fertigungstechnologien (vlg. 3D-Druck) steht eine große Flexibilität bezüglich der Herstellbarkeit verschiedener Strukturen zur Verfügung. Eine rein experimentelle 'Versuch-und-Irrtums'-basierte Optimierung der Strukturen zur Verbesserung der Regeneration des Knochengewebes ist allerdings somit nicht mehr zielführend. Wir entwickeln in diesem Teilprojekt moderne mathematische Modelle zur Knochenregeneration um eine rechnergestützte Platform zur Optimierung polymerbasierter Gerüststrukturen zur Verfügung zu stellen. Moderne Ansätze zur mathematischen Formoptimierung werden hierfür verbunden mit mehrskaligen mechano-biologischen Computermodellen für die Geweberegeneration. Insbesondere werden in diesem Teilprojekt zunächst basierend auf (in einem anderen Teil dieses Projekts an der Charité entwickelten) Modellen, in denen das Verhalten einzelner Zellen berücksichtigt wird, stark vereinfachte mathematische Modelle entwickelt und für T2DM-Patienten kalibriert. Diese vereinfachten Modelle eignen sich für die Verwendung innerhalb von Optimierungsroutinen. Im weiteren Verlauf des Teilprojektes werden diese vereinfachten Modelle weiter verfeinert, ohne zu große Kompromisse bei der numerischen Effizienz einzugehen. Die hier entwickelten Computermodelle dienen damit dem übergeordneten Forschungsziel des SYMBoD-Verbundes zur Bereitstellung einer digitalen Platform zur Knochenregeneration bei Defekten kritischer Größe im Verbund mit einer T2DM Erkrankung.