Forschungsprojekte
(Aktuell) DFG SPP2014 „Towards Implantable Lungs“ (SPP Towards an Implantable Lung (ukaachen.de)
- Projekt: “NO-releasing and DNase labeled Microgels as new antithrombogenic coating for Membrane lungs”
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- Univ.- Prof. Dr. med. Rolf Rossaint
- PD Dr. Christian Bleilevens
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- In diesem Gemeinschaftsprojekt mit dem „DWI- Leibnitz Institut für interaktive Materialien“ und der Klinik für Anästhesiologie der Uniklinik Münster, wird eine neuartige und sich selbst erneuernde, antithrombogene Beschichtung für Poly-Methyl-Penten (PMP) Fasern in Oxygenatoren entwickelt. Microgele imitieren die Enzymfunktion der Glutathion-Peroxidase, die aus natürlichen Quellen für Stickstoffmonoxid (NO) im Körper z.B. S-Nitrosoalbumin, NO abspalten kann. NO vermindert u.a. die Thrombozytenaktivierung und so entstehen lokal auf der PMP Membran weniger Thromben. In Kombination mit DNase besetzen Microgelen, werden Neutrophile-Extrazelluläre-Fallen (NETs, kondensierte DNA-Fäden) durch den Verdau der DNA-Fäden reduziert und die Stabilität potentiell entstehender Thromben dadurch deutlich verringert.
(Aktuell) BMBF – Alternativen zum Tierversuch “AutoMock”
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- PD Dr. Christian Bleilevens
- In diesem Projekt konnte erfolgreich ein voll automatisierte Perfusionsstand für Schweinenieren entwickelt werden, mit dessen Hilfe die Nieren aus insgesamt 35 Hausschweinen, die am UKA in anderen AGs verwendet wurden, und so wissenschaftliche Fragestellungen beantwortet werden konnten, ohne zusätzliche Tiere zu verwenden. Dies entspricht einer Einsparung von >20% der Versuchstiere, welche in Deutschland im Jahresdurchschnitt für die Erforschung neuer Nierenperfusionsstrategien verwendet werden. Der teststand reguliert seinen Perfusionsdruck, den pH Wert der Perfusats, sowie den Füllstand autonom über ein CAN-BUS basiertes Netzwerk, dass von den Kooperationspartner der Informatik11 „Embedded Software“ entwickelt wurde. Es könne 6 Std. normotherme Maschinenperfusion erreicht werden. Ziel ist es, ein klinisch verwendbares, normothermes Perfusionssystem weiterzuentwickeln.
- Publikationen:
- Cold Preflush of Porcine Kidney Grafts Prior to Normothermic Machine Perfusion Aggravates Ischemia Reperfusion Injury - PubMed (nih.gov)
- Influence of Vitamin C on Antioxidant Capacity of In Vitro Perfused Porcine Kidneys - PubMed (nih.gov)
- HBOC-301 in Porcine Kidney Normothermic Machine Perfusion and the Effect of Vitamin C on Methemoglobin Formation - PubMed (nih.gov)
- Doktorarbeit: Eine weitere Arbeit in Vorbereitung zur Publikation die den Vergleich komplett Zellfreiem Perfusat für Nieren mit dem Goldstandard (Erythrozytenkonzentrate + Puffer) vergleicht.
- Bachelor- und Master-Abschlussarbeiten am Institut für Embedded Software (Informatik 11) Neuigkeiten [Informatik 11 - Embedded Software] (rwth-aachen.de)
- Publikationen:
(Aktuell) Nebenprojekt – Impedanzmessung zur Gerinnsel-Früherkennung
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- PD Dr. Christian Bleilevens
- Dr. med. Patrick Winnersbach
- Dr. med. Anna Fischbach
- Die Gerinnsel-Früherkennung in einem Oxygenator findet nach heutigem Standard immer noch über einen Druckanstieg vor dem Oxygenator statt. Steigt der Druck rasant an, ist es jedoch bereits zu spät – denn ein Clot hat sich gebildet und der Oxygenator muss notfallmäßig gewechselt werden. In diesem Projekt wird im Rahmen einer aktuellen Doktorarbeit und in Kooperation mit unserem Partner aus dem Institut für Textiltechnik die Impedanzmessung als Früherkennungssystem im Vergleich zum Goldstandard (Druckmessung) getestet. In dem experimentellen Setting zeigen sich vielversprechende Ergebnisse, die einen signifikant früheren Anstieg der Impedanz während der Entstehungsphase des Clots anzeigen als die Druckmessung. Basierend auf diesem Forschungszweig werden neue Projekte beantragt.
- Doktorarbeit: Eine Arbeit in Vorbereitung zur Publikation die den Vergleich von Impedanz-basierter Füherkennung mit dem Goldstandard (Druckmessung) in einem experimentellen Setting (Vorstufe Oxygenator) vergleicht.

(Abgeschlossen) EIT Projekte – in vitro Testkreisläufe für Herzunterstützungssysteme
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- PD Dr. Christian Bleilevens
- Aus diesem Projekt resultieren die für die aktuellen Projekte genutzten Testkreisläufe, die zum Ziel hatten, möglichst klinikrelevant medizinische Produkte zu testen (Verwendung von Humanblut, Einhaltung relevanter Blut-Drücke, -Flüsse und -Temperaturen). Wichtig bei der Verwendung von Humanblut ist ein realistisches Füllvolumen zu schaffen, da Humanblut nur in äußerst begrenzter Menge zur Verfügung steht. Als Weiterentwicklung vorangegangener, größerer Testkreisläufe für Tierblut, werden für aktuelle Studien die teststände für Humanblut genutzt.
- Publikationen:
- In vitro comparison of the hemocompatibility of two centrifugal left ventricular assist devices - PubMed (nih.gov)
- In vitro head-to-head comparison of anticoagulation properties of two heparin brands in a human blood miniature mock loop - PubMed (nih.gov)
- Septic porcine blood does not further activate coagulation during in vitro membrane oxygenation - PubMed (nih.gov)
- Twelve Hours In Vitro Biocompatibility Testing of Membrane Oxygenators - PubMed (nih.gov)
- Publikationen:
(Abgeschlossen) START Projekte etc.
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- PD Dr. Christian Bleilevens
- Die Tierexperimentellen Versuche haben i.d.R. die organprotektive Wirkung verschiedener Anästhetika in verschiedenen Schädigungsmodellen, oder klinischen Szenarien im Fokus. Beispielswiese ist die Anästhetische Prä- oder auch Postkonditionierung bekannt für ihren Einfluss auf verschiedene Organsysteme, die dann einer Ischämie oder sonstigen Schädigung ausgesetzt werden. Zahlreiche Mechanismen liegen dieser Wirkung zugrunde, beispielswiese die Formation extrazellulärer Vesikel nach Präkonditionierung, wie systematisch in vitro und in vivo untersucht wurde. Ein anders Beispiel ist das Schlaganfallmodell in der Ratte, in dem neuroprotektive Effekte unterschiedlicher Medikamente getestet werden können.
- Publikationen:
- Repetitive Treatment with Volatile Anesthetics Does Not Affect the In Vivo Plasma Concentration and Composition of Extracellular Vesicles in Rats - PubMed (nih.gov)
- Evaluation of the cardioprotective potential of extracellular vesicles - a systematic review and meta-analysis - PubMed (nih.gov)
- Insular infarct size but not levosimendan influenced myocardial injury triggered by cerebral ischemia in rats - PubMed (nih.gov)
- Publikationen:
(Geplant) VR-VTK - Virtual Reality in der Versuchstierkunde
- Verantwortliche Wissenschaftler:
- PD Dr. Christian Bleilevens
- Virtuelle Realität bietet die Möglichkeit nahezu alle Methoden und Handgriffe die in der tierexperimentellen Grundausbildung erforderlich sind realitätsnah darzustellen. Die Durchführung vieler Methoden lassen sich auf diese Weise komplett ersetzen, andere lassen sich vor der Eigentlichen Durchführung optimal trainieren – Die Tierzahl Reduktion und Verfeinerung der Methodik im Sinne der 3R (Reduction, Replacement, Refinement) wird auf diese Weise vorangetrieben.
