Projekte

Wissenschaftliche Ziele
Die Idee der Co-Evolution an der Mensch-Technologie-Schnittstelle beruht darauf, dass sowohl die biologische Seite wie auch die technische Seite eines Interfaces nicht nur dynamisch und adaptiv sind, sondern in ihrer Adaptivität die der Gegenseite mitberücksichtigen. Die Untersuchung dieser Beeinflussung führt zu einem vertieften Verständnis der Ursachen nicht-gewünschter Prozesse, etwa bei der Maladaption entzündlicher Prozesse an unerwünschte Veränderungen der Implantat-Oberflächen. Mit diesem Verständnis eröffnen sich dann neue Strategien, gewünschte Prozesse im Sinne einer Co-Evolution zu unterstützen. Hierzu zählen Möglichkeiten adaptiver Technologien und Sensorik-Ansätzen, die sich auf individuelle Dynamiken im biologischen System einstellen können, oder auch die Entwicklung von Prozess-bewussten Technologien, die gewünschte Dynamiken im biologischen System herbeiführen können.
Intendierte Strategische Ziele
Die TACTIC GS-Module sind so ausgerichtet, dass zusätzliche translationale Expertisen auf dem Querschnittsbereich der Medizintechnik, Sensorik, und Künstliche Intelligenz (KI) am Standort gestärkt werden können, mit dem Ausblick, die Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsaktivitäten im Land zu stärken. Eine enge Verschränkung von Lebenswissenschaften und Ingenieurswissenschaften wird über alle Module angestrebt, um zukünftige Verbundprojekte in diesem Bereich zu ermöglichen. Darüber hinaus soll durch die Einbindung von KI eine Stärkung des Profilbereichs Medizintechnik entstehen. Durch Internationalisierung der Forschungsschwerpunkte ermöglicht TACTIC eine Vernetzung mit EU-Partnern, was eine wichtige Voraussetzung für die Ausrichtung von Konsortien ist, um auch die Wissenschaft in Sachsen-Anhalt zu stärken.

Arbeitsprogramm
Die GS umfasst 3 Module mit insgesamt 9 Promovierenden. Die thematische Vernetzung entsteht durch Promotionsthemen, denen parallel mindestens zwei thematische Module zugeordnet sind. Jedes der 3 thematischen Module – Interaction, KI und Interface – wird mit je 3 Promotionsstellen (100%) ausgestattet. Ziel ist es, unsere Promovierenden sowohl für den akademischen, als auch privatwirtschaftlichen Arbeitsmarkt zu qualifizieren. Durch Doktorandenseminare soll interdisziplinäre Kompetenz vermittelt werden. Durch jährlichen Thesis-Komitee-Meetings und-TACTIC Symposien wird die Entwicklung der Promovierenden unterstützt. Ein internat. Netzwerk soll durch Präsentationen auf internat. Kongressen und selbstorganisierten Symposien aufgebaut werden.

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Die Arbeitsgruppe Experimentelle Thoraxchirurgie arbeitet im Bereich des Tissue-Engineering. Thematisch geht es um die künstliche Herstellung menschlicher Gewebe als Testsysteme für die Forschung. Kennzeichnend für die von uns entwickelten Gewebe ist die Verwendung von humanen Primärzellen aus der Atemwegsschleimhaut. Ziel des Projektes ist es, ein 3D-Model des respiratorsichen Epithels mit physiologischer Barrierefunktion aufzubauen. Dazu werden verschiedene biomechanische Umgebungsbedingungen untersucht. Das Epithel wird durch den Nachweis und die Messung von Zilien und TEER-Messungen näher beschrieben. In der Infektionsforschung konnten mit Hilfe der Modelle neue Erkenntnisse bei der Ausbreitung von Virusinfektionen in den Atemwegen generiert werden.

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Die WOPP Studie ist eine prospektiv-randomisierte zweiarmige Multicenter-Studie. Bei der Studie werden 2 Operationsverfahren direkt miteinander verglichen. Beide Operationsverfahren sind seit Jahren etabliert und ihre Wirksamkeit wurde in klinischen Studien dokumentiert. Jedoch wurden beide operativen Verfahren bisher nicht gegen-einander in einer prospektiven klinischen Studie verglichen.
Die experimentelle Therapie ist die zusätzliche Oberlappen-Keilresektion (experimenteller Arm), die Standardtherapie ist die alleinige parietale Pleurektomie (Kontrollarm). Eine Verblindung des Patienten und des Chirurgen ist nach der Randomisierung nicht möglich, da das durchgeführte Verfahren auf den postoperativ angefertigten Röntgenbildern auch für den Laien erkennbar ist.
Insgesamt werden 360 Patienten in die Studie eingeschlossen
Die Einschlusskriterien für die Teilnahme eines Patienten an der WOPP Studie sind:

• Pat. 15 - 40 Jahre
• Rezidiv eines primären PTX
• therapierefraktäres PTX Erstereignis
• Patientenwunsch (Patient will nach ausführlicher Aufklärung bereits nach dem Erstereignis operiert werden)

Als Ausschlusskriterien gelten:

• manifeste pulmopleurale Fistel
• bekannte zugrundeliegende Lungenerkrankung
• vorausgegangene Thoraxoperation ipsilateral (Thoraxdrainagen zählen nicht als Thorax-OP)
• vorausgegangener Pleurodeseversuch
• Konversion zur Thorakotomie

Als primärer Zielparameter verfolgt die WOPP Studie die Rezidivfreiheit innerhalb der kritischen ersten 24 Monate nach einer VAT Operation. Als weitere sekundäre Zielparameter werden zusätzlich ermittelt:

• peri- und postoperative Morbidität
• postoperative Schmerzen (in Ruhe/bei Belastung)
• Drainagedauer
• Operationsdauer
• postoperative Krankenhausaufenthaltsdauer
• funktionelle Belastbarkeit bzw. Lebensqualität (gemessen mit SF-36 Bogen)
• Behandlungskosten (Trokare, Stapler).

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In der minimalinvasiven Chirurgie (MIC) stellt der Brustkorb aufgrund seiner rigiden Hülle aus Rippen, Brustbein und Wirbelsäule und den durch sie geschützten sensiblen und hochempfindlichen inneren Organen eine besondere Herausforderung an Entwickler und Behandlungsteams dar.

Zudem erfordert die minimalinvasive Brustkorbchirurgie von Ärzten besondere psychomotorische Fähigkeiten. Grundlegende praktische Fähigkeiten sollten bereits außerhalb des Operationssaals erlernt und perfektioniert werden.

Das Magdeburger Thorax-Modell bildet die räumliche Situation im menschlichen Thorax exakt ab. Als chirurgisches Trainingsmodell ermöglicht es Studenten, Ingenieuren, Pflegekräften und Ärzten, Interventionen und Operationen am Thorax wirklichkeitsnah zu studieren und zu üben.

Das Modell wurde aus Patientendaten generiert und ist deshalb eine 1:1 Kopie eines menschlichen Brustkorbs. Für die unterschiedlichen Anforderungen steht ein männlicher Brustkorb ("Otto"), ein weiblicher Brustkorb ("Editha") und ein Kinderbrustkorb ("Liudolf") zur Verfügung.

Aufgrund des angewandten additiven Fertigungsverfahrens können individuelle Anwenderwünsche bei der Implementierung von speziellen Funktionen und Eigenschaften berücksichtigt werden.

Als inaktives Modell ist das Magdeburger Thoraxmodell einfach zu installieren und flexibel und kosteneffizient in der Anwendung.
Für die Weiterentwicklung des F&E Ansatzes wurde in 04/2022 die MD2B-LifeSciences GmbH als Spin-Off ausgegründet.

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In der minimalinvasiven Chirurgie (MIC) stellt der Brustkorb aufgrund seiner rigiden Hülle aus Rippen, Brustbein und Wirbelsäule und den durch sie geschützten sensiblen und hochempfindlichen inneren Organen eine besondere Herausforderung an Entwickler und Behandlungsteams dar.

Zudem erfordert die minimalinvasive Brustkorbchirurgie von Ärzten besondere psychomotorische Fähigkeiten. Grundlegende praktische Fähigkeiten sollten bereits außerhalb des Operationssaals erlernt und perfektioniert werden.

Das Magdeburger Thorax-Modell bildet die räumliche Situation im menschlichen Thorax exakt ab. Als chirurgisches Trainingsmodell ermöglicht es Studenten, Ingenieuren, Pflegekräften und Ärzten, Interventionen und Operationen am Thorax wirklichkeitsnah zu studieren und zu üben.

Das Modell wurde aus Patientendaten generiert und ist deshalb eine 1:1 Kopie eines menschlichen Brustkorbs. Für die unterschiedlichen Anforderungen steht ein männlicher Brustkorb ("Otto"), ein weiblicher Brustkorb ("Editha") und ein Kinderbrustkorb ("Liudolf") zur Verfügung.

Aufgrund des angewandten additiven Fertigungsverfahrens können individuelle Kundenwünsche bei der Implementierung von speziellen Funktionen und Eigenschaften berücksichtigt werden.

Als inaktives Modell ist das Magdeburger Thoraxmodell einfach zu installieren und flexibel und kosteneffizient in der Anwendung.

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Aufbaue eines Ex-Vivo Lungenperfusionsmodelles (EVLP), das unter möglichst physiologischen Bedingungen entnoes Lgegewebe über einenmehrstündigen Zeitraum perfundiert und ventiliert. Neben dem klinischen Einsatz in der Transplantationsmedizin eignen sich EVLPs für die Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen in der thoraxchirurgischen Forschung. Mittels des EVLP Systemes können künftig klinische Interventionen verschiedenster Fachrichtungen getestet und trainiert werden (z.B. interventionelle Radiologie). EVLP stellen hierbei eine optimale präklinische Zwischenstufe zwischen den Kleintierexperimenten und der Forschung am Menschen dar, da sie biochemisch, anatomisch und physiologisch der klinischen Situation sehr ähnlich sind. E

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