Kompendium 2023 Forschung & Klinik
Universitätsklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie von AKH Wien und MedUni Wien. Mit großer Zufriedenheit und herzlichem Dank an alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter darf ich Ihnen den Jahresbericht unserer Klinik in kompakter und konzentrierter Form übermitteln. Die Leistungen in den verschiedenen Bereichen Forschung, Lehre und Klinik würden sprichwörtlichBände füllen und den Rahmen dieser Leistungsdarstellung bei weitem sprengen. In gewohnter Weise haben wir uns bemüht, Ihnen Auszüge aus verschiedenen Bereichen der Forschung, im Besonderen der einzelnen Forschungscluster, zu geben und weiters zahlenmäßig den klinischen Leistungsumfang zu dokumentieren. Aus diesen Zahlen ist in Zusammenschau mit den letzten Jahren eine weitere Leistungssteigerung ersichtlich, die in der täglichen Wahrnehmung nicht zur Geltung kommt, da die Schwierigkeiten des Pflegemangels unseren Alltag dominieren und Hoffnung auf Verbesserung in die Ferne rücken lassen. Um so mehr möchte ich mich bei allen Beteiligten bedanken, dass sie sich in diesen herausfordernden Zeiten nicht von Resignation überwältigen haben lassen, sondern im Gegenteil eine weitere Ausweitung des klinischen Aktionsradius bewerkstelligt haben. Trotz dieser klinischen Belastungen konnten auch die Aktivitäten in den verschiedenen Forschungsbereichen weiter gesteigert werden. Im Besonderen waren es internationale Kooperationen, die zu wesentlichen und zukunftsweisenden Ergebnissen geführt haben und wichtige Grundlagen für weitere klinische relevante Forschungsfragen, die zu bearbeiten sind, darstellen. Für die weitere Vertiefung in die einzelnen Forschungsaspekte ist ein umfangreiches Literaturverzeichnis angefügt – und auch Kontaktpersonen für weitere Informationen zu einzelnen Detailaspekten. Somit wünsche ich Ihnen viel Freude beim Lesen dieser Lektüre und würde mich freuen, sollte der eine oder andere Aspekt Ihr Interesse im Hinblick auf eine weitere Kooperation geweckt haben. Ihr Reinhard Windhager
Universitätsklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie von AKH Wien und MedUni Wien.
Mit großer Zufriedenheit und herzlichem Dank an alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter darf ich Ihnen den Jahresbericht unserer Klinik in kompakter und konzentrierter Form übermitteln. Die Leistungen in den verschiedenen Bereichen Forschung, Lehre und Klinik würden sprichwörtlichBände füllen und den Rahmen dieser Leistungsdarstellung bei weitem sprengen.
In gewohnter Weise haben wir uns bemüht, Ihnen Auszüge aus verschiedenen Bereichen der Forschung, im Besonderen der einzelnen Forschungscluster, zu geben und weiters zahlenmäßig den klinischen Leistungsumfang zu dokumentieren. Aus diesen Zahlen ist in Zusammenschau mit den letzten Jahren eine weitere Leistungssteigerung ersichtlich, die in der täglichen Wahrnehmung nicht zur Geltung kommt, da die Schwierigkeiten des Pflegemangels unseren Alltag dominieren und Hoffnung auf Verbesserung in die Ferne rücken lassen. Um so mehr möchte ich mich bei allen Beteiligten bedanken, dass sie sich in diesen herausfordernden Zeiten nicht von Resignation überwältigen haben lassen, sondern im Gegenteil eine weitere Ausweitung des klinischen Aktionsradius bewerkstelligt haben.
Trotz dieser klinischen Belastungen konnten auch die Aktivitäten in den verschiedenen Forschungsbereichen weiter gesteigert werden. Im Besonderen waren es internationale Kooperationen, die zu wesentlichen und zukunftsweisenden Ergebnissen geführt haben und wichtige Grundlagen für weitere klinische relevante Forschungsfragen, die zu bearbeiten sind, darstellen. Für die weitere Vertiefung in die einzelnen Forschungsaspekte ist ein umfangreiches Literaturverzeichnis angefügt – und auch Kontaktpersonen für weitere Informationen zu einzelnen Detailaspekten.
Somit wünsche ich Ihnen viel Freude beim Lesen dieser Lektüre und würde mich freuen, sollte der eine oder andere Aspekt Ihr Interesse im Hinblick auf eine weitere Kooperation geweckt haben.
Ihr Reinhard Windhager
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<strong>Forschung</strong><br />
38<br />
Abbildung 1:<br />
Mikrofluidische On-a-Chip-Ansätze stellen<br />
eine ermöglichende Technologie dar, um<br />
nicht nur die physiologische Relevanz von<br />
In-vitro-Gewebemodellen zu verbessern,<br />
indem der Fokus von 2D auf komplexe und<br />
dynamische gewebeähnliche 3D-Kulturen<br />
verschoben wird (z.B. Knochen-auf-dem-Chip-<br />
Modelle zu Screeningzwecken).<br />
Die Studie mit dem Titel „Mikrofluidikgerät zur Verbesserung und Analyse der<br />
Osteoblastendifferenzierung in dreidimensionalen Zellkulturen“ wurde im<br />
Journal of Biological Engineering veröffentlicht (Top 20 % Ranking IF 5,6) und<br />
demonstriert die Synergieeffekte im Bereich der biomedizinischen Technik<br />
als multidisziplinäres <strong>Forschung</strong>sfeld.<br />
In-vitro- und Ex-vivo-Techniken als praktikable Alternativen<br />
Die Einschränkungen orthopädischer Tiermodelle umfassen hohe Kosten,<br />
ethische Bedenken und Schwierigkeiten bei der Übertragung der Ergebnisse<br />
auf die menschliche Physiologie. Diese Modelle replizieren oft nicht die Komplexität<br />
des menschlichen muskuloskelettalen Systems, was die Befürwortung<br />
der 3Rs-Prinzipien (Replacement, Reduction, Refinement) und die Entwicklung<br />
alternativer Methoden gefördert hat. In den letzten zwei Jahrzehnten<br />
sind fortgeschrittene In-vitro- und Ex-vivo-Techniken als Alternativen entstanden,<br />
darunter dreidimensionale Kulturen, Organ-on-a-Chip-Systeme und<br />
mikrofluidische Plattformen. Diese bieten physiologisch relevante Umgebungen,<br />
die den menschlichen orthopädischen Bedingungen besser entsprechen.<br />
Dreidimensionale Strukturen wie Organoide und Mikrogewebe zielen darauf<br />
ab, Tiermodelle zu umgehen und genauere Daten zu liefern. Diese Methoden<br />
reduzieren die Abhängigkeit von Tiermodellen und bieten verbesserte Reproduzierbarkeit<br />
und Skalierbarkeit für pharmazeutische und orthopädische<br />
<strong>Forschung</strong>. Pelletkulturen, scaffold-basierte Systeme und Sphäroid-Techniken<br />
replizieren die Architektur und Funktion menschlicher Gewebe genauer als<br />
zweidimensionale Kulturen.<br />
Lab-on-a-Chip- und Joint-on-a-Chip-Technologien als Alternative<br />
Trotz Fortschritten bei alternativen Modellierungstechniken bestehen Herausforderungen<br />
bei der Standardisierung von Protokollen, der Variabilität<br />
von Spendergeweben und der Schaffung eines dynamischen Mikroumfelds,
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