Forschungsstandort Homburg/Saar
Mit der Philosophie der Offenheit zum Erfolg
Unsere Forschung in Homburg/Saar spannt den Bogen von der orthopädischen Gentherapie bis zur muskuloskelettalen Raumfahrtmedizin. Unsere Philosophie der Offenheit innerhalb einer interdisziplinär-integrativen Atmosphäre unter allen experimentellen und klinischen Lehrstühlen, die sich traditionell in vielfältigen Kooperationen widerspiegelt, ist Schlüssel zum Erfolg unseres Standortes im Herz der europäischen „Großregion“.
Die Grundlage der vielfältigen Homburger Errungenschaften sind die außergewöhnlich enge und freundschaftliche Vernetzung, die sich traditionell in vielfältigen Kooperationen in der orthopädischen und unfallchirurgischen Forschung innerhalb und außerhalb unserer Fakultät und Universität wiederspiegelt. Mit Hilfe dieser umfangreichen Expertise werden komplexe Fragen aus der Grundlagen-, translationalen und klinischen Forschung mit einem Blick auf die klinische Realität gestellt und beantwortet. Die seit Jahren etablierten Strukturen zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses durch eng betreute Rotationen in die experimentellen Institute sind entscheidende Faktoren in der Karriereförderung, welche interessierte junge Kollegen zu erfolgreichen Forschungsprojekten und Habilitationsvorhaben führen.
Wir freuen uns über persönliche Anfragen und Besuche!
Bergita Ganse, Stefan Landgraeber, Henning Madry, Michael Menger, Tim Pohlemann
Wir erforschen Möglichkeiten, mit Hilfe von regenerativen Therapien geschädigtem Gelenkknorpel und anderen Geweben wieder ihre ursprüngliche Funktionalität zu verleihen. Der Lehrstuhl für Experimentelle Orthopädie und Arthroseforschung wurde 2009 als bundesweit einziger Lehrstuhl für Experimentelle Orthopädie eingerichtet. Wissenschaftliche und klinische Exzellenz, Innovation und Teamgeist sind Basis unserer Philosophie zur Verwirklichung dieser Ziele. Aus neuen Erkenntnissen der Grundlagenforschung entwickeln wir molekulare Therapien zur Behandlung der Arthrose und von Knorpeldefekten. Zentrale Säulen des Instituts sind die Translationale Regulation der Knorpelheilung (Leitung: Henning Madry) und die Molekulare Therapie von Knorpelerkrankungen (Leitung: Magali Cucchiarini). Wir forschen mit Unterstützung von DFG, BMBF, EU sowie anderer Förderer, unter anderem innerhalb nationaler und internationaler Forschungsverbünde. Das Spektrum klinischer Behandlungsmethoden, die der Lehrstuhlinhaber Professor Madry als „Clinician-Scientist“ im Rahmen seiner Spezialsprechstunde für "Rekonstruktive Knorpelchirurgie" anbietet, komplettieren unsere experimentellen Therapiekonzepte. Wir gründeten das „Knorpelnetz der Großregion“ (2011), ein Zusammenschluss hervorragender Knorpelforscher aus Frankreich (Lothringen), Luxemburg, Deutschland (Saarland, Rheinland-Pfalz, Hessen) und Belgien (Wallonien), mit dem Ziel des Austausches und der Nachwuchsförderung. Unsere Doktoranden erzielen ausnahmslos Prädikate wie „summa cum laude“ oder „magna cum laude“. Hochengagierte, kompetente Mitarbeiter und engagierte lokale, nationale und internationale Kooperationspartner ermöglichen den Erfolg unseres Lehrstuhls. Die hohe Qualität unserer Forschung wird einerseits in Publikationen in Fachzeitschriften mit hohen Impact-Faktoren, andererseits in der konstanten Platzierung unseres Lehrstuhls unter den ersten 10 Kliniken und Instituten der fakultätsinternen Rangliste der leistungsorientierten Mittelvergabe reflektiert.
Der Lehrstuhl für Innovative Implantatentwicklung (Frakturheilung), geleitet von Prof. Dr. Bergita Ganse, beschäftigt sich mit der Entwicklung smarter Implantate zur Versorgung von Knochenbrüchen und nutzt dabei neue Werkstoffe und biomechanische Simulationen in Kombination mit Methoden aus der klinischen Forschung, der Physiologie und der Informatik. Der innovative Ansatz umfasst die Kombination von sensorbasierten Messungen in vivo und Aktor-Implantaten, um durch automatisierte und individualisierte Beeinflussung der Mikrobiomechanik im Frakturspalt die Frakturheilung zu verbessern, Störungen frühzeitig zu erkennen und über möglichst automatisierte Intervention die Störungen zu kompensieren. Dazu besteht eine enge Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Künstliche Intelligenz, dem Lehrstuhl für Technische Mechanik und dem Lehrstuhl für Intelligente Materialsysteme.
Neben der Frakturheilung beschäftigt sich der Lehrstuhl mit dem muskuloskelettalen System bei Immobilisation und im Alterungsprozess. Immobilisation ist für Patienten und auch im Kontext der Raumfahrt relevant. Diese Forschung erfolgt vor allem bei großen, internationalen Studien in Zusammenarbeit mit der NASA, ESA und dem DLR (Bettruhestudien und Forschung auf der Internationalen Raumstation ISS). Zusammen mit internationalen Kollaborationspartnern hat Frau Prof. Ganse ein ISS-Experiment eingeworben, in dem die Effektivität muskulärer Elektrostimulation als Gegenmaßnahme für den Muskelabbau in Schwerelosigkeit untersucht wird. Bei der Erforschung des Alterungsprozesses liegt der Schwerpunkt auf der Abnahme der körperlichen Leistungsfähigkeit. Es werden neben Studien an großen Datensätzen Experimente im Bewegungslabor, wie auch bei Feldstudien im Rahmen von Sportwettkämpfen durchgeführt, wie z.B. bei den Senioren-Leichtathletik-Weltmeisterschaften.
Das Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie (Leitung: Michael D. Menger) sieht seinen Schwerpunkt in der kliniknahen Forschung, welche sowohl die Analyse von spezifischen pathophysiologischen Grundlagen als auch die Anwendung neuer Therapiekonzepte beinhaltet. Eigenständige Forschungsprojekte fokussieren dabei auf die Pathogenese von Sepsis, Schock und Ischämie-Reperfusion, auf die Mechanismen der Entzündung und zellulären Transplantat-Abstoßung, der Reparation nach Trauma und auf die Bedeutung der Angiogenese in Tumoren, Endometrioseherden, Transplantaten und Tissue-Engineering-Produkten. Dabei werden hochauflösende in-vivo-Imaging-Technologien, wie intravitale Fluoreszenzmikroskopie, Mikro-Computertomographie, 9,4T-Magnetresonanztomographie, Biolumineszenz sowie Ultraschall- und Photoakustik-Bildgebung in Kleintieren eingesetzt. Daneben werden zusätzlich kooperative Studien mit zahlreichen Arbeitsgruppen aus anderen Kliniken bzw. Fachrichtungen auf dem Campus Homburg sowie nationalen und internationalen Kooperationspartnern aus den Bereichen Forschung und Industrie durchgeführt. Das Ziel dieser Kooperationen ist die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses, die Verbesserung der Qualität von Forschungsarbeiten, die Realisierung der interdisziplinären Forschung und gleichzeitig das Erarbeiten von Möglichkeiten für gemeinsame Schwerpunktanträge. Weiterhin bietet das Institut regelmäßig operationstechnische und intensivmedizinische Kurs- und Fortbildungsveranstaltungen im Großtiermodell an. Am Institut arbeitet ein junges, interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern aus den Bereichen Human- und Veterinärmedizin, Biologie, Biotechnologie und Pharmazie sowie zahlreiche Doktoranden und Stipendiaten aus dem In- und Ausland. Das Institut verfügt über moderne Labors für zell- und molekularbiologische Arbeiten sowie zur Anfertigung histologischer und immunhistochemischer Gewebeschnitte, Eingriffsräume zur Durchführung von Klein- und Großtiermodellen sowie eine eigene Versuchstierhaltung.
Die Klinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie wird seit dem 1. Februar 2019 von Prof. Dr. Stefan Landgraeber geleitet. Die unter der Leitung des Vorgängers Prof. Dr. Dieter Kohn initiierte rege Forschungsaktivität auf dem Gebiet kniegelenksassoziierter Pathologien und der Hüft-Arthroskopie wird fortgeführt und um weitere Fragestellungen ergänzt. So werden knorpelrekonstruktive Verfahren am Hüftgelenk, wie die autologe Knorpelzelltransplantation und „minced cartilage“ untersucht. Diese teils drittmittelgeförderte Forschung wird in enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Experimentelle Orthopädie und Arthroseforschung durchgeführt. Ein BMBF-gefördertes Projekt beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung adaptiver Robotiksysteme zur Untersuchung des Kniegelenks. Auf dieser Basis sollen individuelle medizinisch-therapeutische Behandlungen erarbeitet werden. Andere Forschungsprojekte untersuchen Fragestellungen zur Entwicklung und Nutzung von digitalen Assistenzsystemen im Rahmen der Rehabilitation nach gelenkerhaltenden und gelenkersetzenden Eingriffen an Hüft- und Kniegelenk. Hier besteht eine enge Kooperation mit dem Forschungsbereich kognitive Assistenzsysteme des DFKI. Forschungsthemen zur verbesserten Rehabilitation nach operativen Eingriffen am muskuloskelettalen System sind ein weiterer Schwerpunkt. Hierbei geht es neben der eigentlichen Rehabilitation auch um Prehabilitation und Optimierung der perioperativen Abläufe. Hier bestehen Kooperationen mit der Klinik für Anästhesiologie und dem Institut für Systemische Neurowissenschaften und Neurotechnologie der HTW Saar. Im Bereich der Biomechanik wird ebenfalls intensiv geforscht. Ein Schwerpunkt liegt auch hier auf hüftgelenkerhaltenden Operationen, etwa bei Osteonekrosen. Neben biomechanischen Versuchsaufbauten kommen die Finite Elemente Methode und Mehrkörpersimulationen zum Einsatz.
Schwerpunkte sind neben klinischer Forschung in Biomechanik, Molekular- und Zellbiologie die tierexperimentelle Forschung (Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie). Das biomechanische Prüflabor ist mit umfassender Messtechnik ausgestattet, wird gemeinsam mit dem Lehrstuhl Orthopädie betrieben und in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Technische Mechanik um zusätzliche Labore zur Untersuchung der Mechanismen der Frakturentstehung ergänzt. Zwei eng kooperierende, je durch habilitierte Biologen geleitete Molekular- und zellbiologische Labore untersuchen Zell,- Wund-, Knochenheilung, Angiointegration und Inflammation in 2D Co-Kulturmodellen und Organoiden (unter anderem in der Rückenhautkammer). Im Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie wurden in gemeinsamen Arbeitsgruppen grundlegende Modelle zur Untersuchung der Frakturheilung im Mausmodell (Pseudarthosen, anpassbare Osteosynthesen) entwickelt. Hier steht ein umfassendes Methodenspektrum, unter anderem mit einem Mikrobiomechaniklabor, bildgebenden und intravitalmikroskopischen Methoden zur Verfügung. Seit 2008 betreibt die Unfallchirurgie ein vollständig aus Drittmitteln finanziertes klinisches Studienzentrum, das 2011 international entsprechend der Richtlinien der AO-Foundation akkreditiert und 2015 als „Platinum Level“-Zentrum re-zertifiziert wurde. Im Rahmen von intensiven Kooperationen innerhalb und außerhalb der Fakultät beteiligte sich die Klinik an Großprojekten innerhalb des 6. Rahmenprogramms der EU und der AO-Foundation. Einzelförderungen umfassten DFG, BMBF und landesinterne Mittel. Ein durch den Lehrstuhlinhaber invitiertes Großprojekt „Smart Implants 2.0“ wird seit 2020 gefördert und mündete in der Etablierung eines eigenen Stiftungslehrstuhls (Prof. Dr. Ganse). Die spezielle Karriereförderung akademischer Laufbahnen führte zur Besetzung der BG-Unfallklinik und des Lehrstuhls Unfallchirurgie in Tübingen durch Prof. Dr. Histing.
