Am 25.08.2022 hielt Herr Prof. Spranger eine Vorlesung zum Thema „Das Rätsel der Ethikkommissionen“ für Studierende der Biochemie und für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des NIFE. Dabei brachte er viele anschauliche Beispiele aus seiner eigenen Erfahrung mit ein. Anschließend wurde dieses Thema, welches in den vergangenen Jahren immer komplexer und daher für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sehr aufwendig geworden ist, engagiert diskutiert („Top 10 der „Allzeit-Klassiker““). Die Vorlesung fand im Rahmen der Veranstaltungsreihe „Entwicklung von Zelltherapeutika: Experimentelle Anwendungen und klinischer Einsatz von adulten Stammzellen“ statt, die von Frau Prof. Dr. Andrea Hoffmann organisiert wird.

Herr Prof. Spranger (Prof.Spranger) ist Jurist, Rechtsanwalt und Leiter eines Zentrums zur Regulierung der modernen Lebenswissenschaften. An der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn lehrt er Öffentliches Recht und Recht der Biotechnologie, an der Universität Düsseldorf lehrt er Medizinrecht. Als Rechtsanwalt berät er Unternehmen, Regulierungsbehörden, Forschungseinrichtungen und Verbände insbesondere bei der Bewertung neuester technischer Entwicklungen.

Prof. Dr. Boris Chichkov von der LUH wurde mit EU-Förderpreis ausgezeichnet

Prof. Dr. Boris Chichkov vom Institut für Quantenoptik wurde mit einem ERC Advanced Grant ausgezeichnet. Er ist Wissenschaftler und Mitglied des Exzellenzclusters QuantumFrontiers und ebenfalls Mitglied im Exzellenzclusters PhoenixD.

Die Förderlinie ERC Advanced Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC) richtet sich an etablierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einem langjährigen herausragenden wissenschaftlichen Lebenslauf, die neue Forschungsfelder erschließen möchten.

Prof. Dr. Boris Chichkov forscht an Laserbiofabrikation von 3D multizellulärem Gewebe mit vaskulärem Netzwerk (Laser-Tissue-Perfuse).

Die Herstellung von dreidimensionalen vaskularisierten Organen ist eine der wichtigsten ungelösten Herausforderungen auf dem Gebiet der Biofabrikation und des Tissue-Engineering. Blutgefäße, die den effizienten Transport von Gas, Nährstoffen und Metaboliten zu und aus Zellen ermöglichen, sind eine Grundvoraussetzung für das Überleben von biologischem Gewebe, sowohl in vitro als auch in vivo nach Transplantation. Um die Komplexität und Struktur von funktionalen Blutkreisläufen zu reproduzieren - von Arterien und Venen bis hin zu mikrometergroßen Arteriolen, Venolen und Kapillaren -, müssen neue Verfahren zur Fertigung von hochaufgelösten, mehrstufigen biologischen Konstrukten entwickelt werden. Zu diesem Zweck werden neue Ansätze auf Basis von laserbasierten Biodruckern und Zwei-Photon-Polymerisation erforscht. Mit dieser einzigartigen Kombination von Verfahren soll zum ersten Mal die Fertigung komplexer vaskulärer Netzwerke gelingen.

Quelle: https://www.uni-hannover.de/de/universitaet/aktuelles/online-aktuell/details/news/hochdotierte-eu-foerderung-zwei-neue-erc-grants-fuer-innovative-forschung/

Copyright der Bilder: Almuth Siefke

Am 08.07.2022 fand der erste Wissenschaftstag der Klinik für Unfallchirurgie im NIFE (Niedersächsisches Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung) statt. Ziel des Wissenschaftstags war es, den Mitarbeiter*Innen der Klinik einen Überblick über die Forschungsaktivitäten von der Grundlagenwissenschaft bis zu klinischen Projekten zu geben. Besonders erfreulich war die Beteiligung anderer Forschungsgruppen des NIFE. Durch diese Vernetzung kann die Wissenschaft deutlich akzentuierter und optimaler gestaltet werden.

Insgesamt stellten sich an diesem Tag zahlreiche Projektgruppen mit teilweise herausragenden und vor allem zukunftsweisenden Projekten für die Unfallchirurgie vor.

MHH-Forschungsteam will Replantation von Armen und Beinen voranbringen

Copyright: Karin Kaiser

Amputierte, schwer beschädigte Extremitäten – etwa durch Unfälle im Straßenverkehr, bei der Arbeit oder auch zu Hause – stellen die Chirurgie bei der Versorgung dieser oftmals lebensbedrohlich verletzen Patientinnen und Patienten vor große Herausforderungen. Nur wenige Spezialkliniken sind in der Lage, eine autologe Replantation vorzunehmen, also diese abgetrennten Gliedmaßen so anzunähen, dass sie danach wenigstens eingeschränkt funktionstüchtig sind. Und das gelingt auch nur, wenn die Replantation schnell genug geschieht, da die Extremitäten ohne Blutversorgung nur wenige Stunden überstehen können.

Wie diese sogenannte Ischämiezeit verringert und die abgetrennten Gliedmaßen bis zur Operation besser versorgt werden können, untersuchen Dr. Bettina Wiegmann aus der MHH-Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie (HTTG) und Professorin Dr. Kirsten Haastert-Talini, Leiterin der Arbeitsgruppe „Periphere Nervenregeneration“ am MHH-Institut für Neuroanatomie und Zellbiologie. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium der Verteidigung für zunächst zwei Jahre mit 520.000 Euro gefördert.

Schaden durch Sauerstoffmangel

„Schwere Extremitätenverletzungen und traumatische Amputationen, sowie zunehmende Tumor- und Gefäßerkrankungen führen in Deutschland jährlich zu etwa 56.000 Amputationen“ sagt Dr. Wiegmann, Leiterin der Arbeitsgruppe „Ex-vivo Organperfusionen“ am Niedersächsischen Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung (NIFE), wo das Projekt angesiedelt ist. Meist werden die fehlenden Gliedmaßen durch Prothesen ersetzt. Das liegt im Fall der traumatisch amputierten Gliedmaßen zum einen an der mangelnden Expertise vieler Kliniken für den komplizierten chirurgischen Eingriff der Replantation, bei dem Knochenbrüche versorgt, Blutgefäße wieder angenäht und Nerven verbunden werden müssen. Zum anderen spielt Zeit eine entscheidende Rolle, denn die Schwerverletzten müssen vorrangig stabilisiert werden, damit sie überhaupt überleben. Solange lagert die Extremität auf Eis. „Bis der Patient dann wieder stabil genug für eine weitere Operation ist, können Tage vergehen“, sagt die Medizinerin. „Das überstehen die Extremitäten aber nicht, denn sie erleiden nach einer gewissen Zeit ohne Durchblutung einen Ischämieschaden, bei dem die Zellen durch den Sauerstoffmangel absterben.“

Regenernationsfähigkeit der Zellen erhalten

Das Problem der zeitlich begrenzten Haltbarkeit ohne Blutversorgung kennt die Chirurgin aus der Organtransplantation. Sie war an der MHH-geführten INSPIRE-Studie eingebunden. Dabei wurde nachgewiesen, dass eine andauernde maschinelle Durchspülung mit einer blutähnlichen Perfusionslösung bei Körpertemperatur dazu führt, dass Spenderlungen länger konserviert und weniger geschädigt werden. „Die Lunge wird in einem transportablen Organ‑Care‑System beatmet und an einen künstlichen Blutkreislauf angeschlossen“, erklärt Dr. Wiegmann. Ein ähnliches System will das Forschungsteam nun für die Konservierung der Extremitäten entwickeln. „Wir müssen aber zunächst herausfinden, unter welchen Bedingungen die Körperzellen ihre Regenerationsfähigkeit beibehalten, damit die Extremität nach einer Replantation auch tatsächlich wieder anwächst“, betont Professorin Haastert-Talini. Die besondere Herausforderung ist, dass dabei die unterschiedlichen Bedürfnisse der verschiedenen Zellarten wie Fettgewebe, Muskeln, Haut, Bindegewebe und Nervenzellen berücksichtigt werden müssen.

Nervenbrücken konstruieren

In einem ersten Schritt suchen die Wissenschaftlerinnen nun nach der idealen Perfusionslösung, die den Ansprüchen aller Zellen an Nährstoffzusammensetzung, Temperatur sowie Fließdruck und Fließgeschwindigkeit gerecht wird. Doch es genügt nicht, die Extremitäten optimal vorzubereiten und die Blutzirkulation in den Gefäßen und der Muskulatur wiederherzustellen. Auch die getrennten Nerven müssen wieder hergestellt werden, damit Patienten nach einer Replantation den Arm oder das Bein wieder spüren und kontrolliert bewegen können. „Wir wollen optimale Ausgangsbedingungen dafür schaffen, dass die regenerierenden Nervenfasern nicht ungesteuert wachsen und darüber hinaus Nervenbrücken für einen optimierten Anschluss entwickeln“, sagt Professorin Haastert-Talini. Noch sind viele ungelöste Fragen zu klären. Das Ziel haben die Forscherinnen jedoch schon klar vor Augen: Ein Extremitäten‑Care‑System, das zum einen als praktische Kiste in jeden Notarztwagen passt und schwerverletzten Menschen die Chance auf ein Leben ohne Amputation und Prothesen gibt. Zum anderen soll es analog zu der soliden Organtransplantation im Rahmen der allogenen Extremitätentransplantation genutzt werden können.

Autorin: Kirsten Pötzke

Experte für Hörprothetik erhält renommierten ERC-Förderpreis der Europäischen Union

Copyright: Karin Kaiser / MHH

Etwa 15 Millionen Menschen in Deutschland leiden an Hörstörungen. Bei Älteren ist Schwerhörigkeit die am häufigsten eingeschränkte Sinneswahrnehmung. Doch bereits Kinder und sogar Neugeborene können unter Hörverlusten leiden, etwa einer Innenohrtaubheit. Dann werden akustische Signale nicht an den Hörnerv weitergeleitet. In diesem Fall können Innenohrprothesen – sogenannte Cochlea-Implantate (CI) – helfen. Sie stimulieren den Hörnerv mit Hilfe von Elektroden. Sowohl bei älteren als auch bei ganz jungen Patientinnen und Patienten kann aber noch ein Resthörvermögen vorliegen, vor allem im Bereich der tiefen Töne.

Wie das Restgehör genauer beurteilt und erhalten werden kann, wie die elektrische Stimulation durch das CI mit der akustischen Signalleitung zusammenwirkt und wie aus diesen Erkenntnissen eine neuartige Hörprothese entwickelt werden kann, will Professor Dr. Waldo Nogueira Vazquez, Leiter der Forschungsgruppe Hörprothetik an der Klinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) aufklären. Für sein Projekt „READIHEAR “ erhält der Wissenschaftler jetzt den „ERC Consolidator Grant“ des Europäischen Forschungsrates (European Research Council, ERC), eine der höchsten für Exzellenz vorgesehene Wissenschaftsförderungen der Europäischen Union. Er wird über fünf Jahre mit insgesamt rund zwei Millionen Euro unterstützt.

Restgehör feststellen und erhalten

Ist ein Restgehör vorhanden, lassen sich Hörgeräte und CI gleichzeitig im selben Ohr anwenden. Bei diesem Konzept der kombinierten elektrisch-akustischen Stimulation (EAS) verstärkt das Hörgerät die tiefen Frequenzen akustisch, während das CI die mittleren und hohen Frequenzbereiche elektrisch stimuliert. Das Innenohr verarbeitet die akustischen und elektrischen Reize gleichzeitig. Der Nachteil: Beim Einsetzen des CI können die sehr empfindlichen Strukturen der Cochlea und damit auch das Restgehör geschädigt werden. Der Wissenschaftler will nun objektive Diagnoseinstrumente entwickeln, die feststellen, wieviel Hörpotenzial insbesondere bei Neugeborenen überhaupt vorhanden ist und die gleichzeitig das Tieffrequenzhören während des Einsetzens überwachen.

Wechselwirkung zwischen Hörgerät und Cochlea-Implantat

Um Restgehör und CI dann optimal aufeinander abzustimmen, will Professor Nogueira Vazquez die grundlegenden Wechselwirkungsmechanismen zwischen elektrischer und akustischer Stimulation über die komplette Hörbahn von der Cochlea bis zum auditorischen Kortex im Gehirn untersuchen. „Darüber hinaus wird READIHEAR eine neuartige Hörprothese erproben, die sich die Wechselwirkungsmechanismen zwischen akustischer und elektrischer Stimulation durch minimalinvasive Elektroden zunutze macht“, erklärt er. Die sollen dann nicht mehr wie bisher tief im Inneren der Cochlea liegen, sondern am Eingang oder sogar vollkommen außerhalb. „Hörverlust beeinträchtigt den Informationsaustausch erheblich und kann bei den Betroffenen Frust, Einsamkeit und Isolation verursachen“, sagt Professor Nogueira Vazquez. Die neuen Entwicklungen werden einer großen Zahl von Menschen mit Hörverlust über die gesamte Lebensspanne hinweg zugutekommen, ist er überzeugt. „Das betrifft Kleinkinder, die von einer verbesserten Hördiagnostik profitieren werden, bis hin zu älteren Menschen, denen die neue schonendere EAS-Technologie zur Behandlung ihres altersbedingten Hörverlustes hilft.“

Stichwort Cochlea Implantat: Bei Innenohrtaubheit oder hochgradiger Schwerhörigkeit kann ein Cochlea-Implantat (CI) helfen. Voraussetzung ist, dass der Hörnerv selbst noch intakt ist. Das CI fängt die Schallwellen von außen über ein Mikrofon ein. wandelt sie in elektrische Signale um und überträgt sie an die Elektroden in der Hörschnecke (Cochlea). Diese stimulieren verschiedene Abschnitte des Hörnervs, der die Reize dann zum Gehirn weiterleitet, wo der eigentliche Höreindruck entsteht.

SERVICE:

Weitere Informationen erhalten Sie bei Professor Dr. Waldo Nogueira Vazquez, nogueiravazquez.waldo@mh-hannover.de, Telefon (0511) 532-8025.

Fachbuch richtet sich an Experten und Studierende unterschiedlicher Fachbereiche

Ein neues Standardwerk zu Neuroprothesen haben die HNO-Professoren Andrej Kral und Hannes Maier von der Medizinischen Hochschule Hannover gemeinsam mit Dr. Felix Aplin veröffentlicht: „Prostheses for the Brain“ titelt das Buch, das sich gleichermaßen an Doktoranden und junge Wissenschaftler aus technischen wie biologischen Disziplinen wendet sowie an Neurowissenschaftler, Ingenieure und Mediziner, die in die Neuroprothetik einsteigen.

Neuroprothesen werden im Bereich der Sinnesprothesen eingesetzt (mit Cochlea-Implantaten, Retina-Implantaten und Hirnstamm-Implantaten), aber auch im Bereich der Motorik (Tiefenhirnstimulation), im Rückenmark (bei z.B. spinaler Stimulation zur Schmerzlinderung), im experimentellen Gebiet der Implantate für die Hirnrinde (z.B. bei Querschnittslähmungen und bei Erblindung). Neuroprothetik hat die klinische Translation in mehreren Bereichen erfolgreich gemeistert, ist ein schnell wachsendes Feld der Medizin. Man schätzt, dass heute bereits 1 Million Menschen weltweit Neuroprothesen im Alltag nutzt.

Die Autoren der MHH bieten eine multidisziplinäre Einführung in die künstliche Nervenstimulation. „Bislang existierte keine systematische einführende Zusammenstellung der Befunde zu Prinzipien und den Applikationen von Neuroprothesen. Da viele Neuroprothesen bereits im klinischen Einsatz sind, ist eine solche Synthese von essenzieller Bedeutung für die neue Generation von Wissenschaftlern und Klinikern, die damit in ihrem Arbeitsgebiet immer mehr konfrontiert werden. Die unterschiedlichen Einsatzgebiete können dabei viel voneinander lernen.“, berichtet Prof. Dr. Dr. Andrej Kral.

Die Autoren geben einen Überblick über die Technologie der Elektroden zur Registrierung und künstlichen Stimulation von Nervengewebe vor, Sicherheitsgrenzen und deren Bestimmung, und beschreiben die klinisch erfolgreichsten Neuroprothesen wie etwa dem Cochlea-Implantat, Hirnstammimplantat, Tiefenhirnstimulation und die spinale Implantate. Auch stellen die Autoren neue Entwicklungen auf dem Gebiet der retinalen Neuroprothesen, vestibulären Neuroprothesen, Implantate zur Steuerung von Extremitäten aber auch bei Stimulation von peripheren Nerven vor. So erhält der Leser einen umfassenden Überblick über die Prinzipien und Anwendungen von Neuroprothesen. Das Buch setzt realistische Erwartungen, sowohl hinsichtlich der Potenziale als auch der Einschränkungen für Sicherheit, Design und Ergebnisse.

Prostheses for the Brain - Introduction to Neuroprosthetics
Autoren: Andrej Kral, Felix Aplin, Hannes Maier
eBook ISBN: 9780128188934
Paperback ISBN: 9780128188927
Verlag: Academic Press
Veröffentlicht: 3. April 2021
414 Seiten

Mehr Informationen zu dem Buch finden Sie auch online:
https://www.neuroprostheses.com/AK/Book.html

Hintergrund:

Die HNO-Klinik der MHH ist international bekannt für das weltweit größte Cochlea-Implantat-Programm zur Versorgung schwerhöriger Patienten. Bereits 1984 wurde hier die erste CI-OP durchgeführt. 2003 wurde das Deutsche HörZentrum Hannover eröffnet. Weitere Schwerpunkte bestehen im Bereich der Hörgeräteversorgung und deren Weiterentwicklung, der Früherfassung kindlicher Schwerhörigkeit, der Diagnostik und Behandlung von Innenohrschwerhörigkeiten einschließlich Tinnitus. Die Behandlung der Patienten basiert auf der eng verzahnten Zusammenarbeit zwischen HNO-Klinik, DHZ, Akustikern, Produktherstellern und Wissenschaftlern bis zur Entwicklung neuer Medizinprodukte.

Weitere Informationen erhalten Sie unter www.dhz.clinic oder bei Daniela Beyer, Tel. 0511-532 3016, beyer.daniela@mh-hannover.de

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