Forschung

Die Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie der Uniklinik RWTH Aachen setzt verschiedene Schwerpunkte im Bereich muskuloskelettaler Forschung. Ziel ist es, klinisch relevante Forschungsthemen aus dem Bereich Orthopädie/ Unfallchirurgie weiterzuentwickeln und neue innovative Techniken in Kooperation mit anderen Disziplinen zu etablieren.

Die klinischen und experimentellen Forschungsschwerpunkte an der Klinik befassen sich mit der posttraumatischen Inflammation, der Regeneration und Rekonstruktion von muskuloskelettalen Geweben sowie biomechanischen Abläufen. Dazu finden molekularbiologische, ingenieurs- und sportwissenschaftliche Ansätze (z.B. computerbasierte Modellierung und Simulation), konstruktive Methoden (CAD), 3D-Druck oder auch bewegungsanalytische Methoden Einsatz in unserem Labor.

Im Rahmen unserer geförderten Forschungsprojekte (z.B. DFG, BMBF, EU) arbeiten wir mit einer Vielzahl UKA-interner Kooperationspartner zusammen. Mit dem Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) und dem Center for Translational and Clinical Research Aachen (CTC-A) stehen in der Uniklinik RWTH Aachen kompetente Institutionen für die Planung und Durchführung nationaler und internationaler Projekte zur Verfügung. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Kooperationspartner arbeiten wir in verschiedenen Forschungsverbünden zusammen.

Für unsere Forschungsaktivitäten stehen uns Laborflächen in der Uniklinik der RWTH Aachen selbst, aber auch im Medizinisch Technischen Institut (MTI) zur Verfügung. In Kooperation. Gerne stehen wir Ihnen für weitere Informationen zur Verfügung.

Forschungs- und Laborleitung:
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Jörg Eschweiler
joeschweilerukaachende
                  Stellvertreter:
Dr. rer. nat. Johannes Greven
jgrevenukaachende

 

Laufende Projekte:

Die Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie der Uniklinik RWTH Aachen verfügt über ein voll ausgestattetes molekularbiologisches Labor, indem neben alltäglichen Methodiken und Gerätschaften ebenfalls eine Zellkultur in der bspw. Osteoblasten, Chondrozyten, Endothelzellen, Makrophagen und Mesenchymale Stammzellen verschiedensten Ursprungs kultiviert werden. Zur Analyse von extrazellulären Vesikeln steht neben der kooperativen Analyse durch Trans-Elektronenmikroskopie auch ein klinikeigenes NanoSight 300 Gerät zur Verfügung. Mit diesem lassen sich Vesikel im Nanometer Bereich messen und validieren. Durch die Nutzung von Multiplex-Techniken können Proteine und RNA in Hochdurchsatzverfahren gemessen werden.

Ebenfalls beschäftigen wir uns mit der Methode des Elektrospinnings. Hier ist es möglich, künstliche Gewebegeflechte aus Polymerlösungen herzustellen. Ziel ist, die hergestellten dreidimensionalen Zellträger weiter zu optimieren und zur Zellkultivierung und biomechanischen Stimulation der Zellen und Gewebe zu nutzen. Dies soll durch eine Parameteroptimierung bspw. wie angelegte Spannung, Viskosität der Polymerlösung etc. erreicht werden, da diese einen maßgeblichen Einfluss auf die Struktur der Zellträger haben.

Weiterhin beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von sogenannten Bioreaktoren. Die Herstellung lebenden Gewebes für spätere Verwendung beim Patienten durch Kultivierung von Zellgewebe in-vitro ist ein an Bedeutung gewinnendes Arbeitsgebiet in der regenerativen Orthopädie und Unfallchirurgie. Für die Zellkultivierung unter definierten Bedingungen werden spezielle medizintechnische Geräte benötigt. Ein aktuelles Forschungsziel ist, das Wachstum von Zellkulturen auf dreidimensionalen Zellträgern unter wohldefinierter, unidirektionaler mechanischer Belastung und verträglichen Umgebungsbedingungen zu untersuchen. Hierzu wird eine hierfür geeigneter mechanischer Bioreaktor respektive Kompressionsapparatur entwickelt und eingesetzt.

Das biomechanische Labor der Abteilung verfügt über eine Materialtestmaschine in der eine Belastung bis zu 10.000 Newton im axialen Verfahrensweg getestet werden kann. Des Weiteren steht eine maßgefertigte Prüfmaschine zur Verfügung, die es zulässt, nahezu einschränkungsfrei bis 2.500 N in allen Dimensionen zu belasten und zu messen. So sind Knie- und Wirbelsäulenversuche in multi-dimensionalen Belastungsansätzen möglich.

In unserem Labor stehen zur Fertigung von Prototypen mittels additiver Fertigung mehrere 3D-Drucker (SLA- und FDM-Verfahren) zur Verfügung. Zusätzlich verfügen wir über eine Grundausstattung an Werkzeugen, zur Bearbeitung der Prototypen und Prüfstände. Weiterhin unterstützt uns die Wissenschaftliche Werkstatt der Uniklinik RWTH Aachen bei der Fertigung von Komponenten und Prüfständen. 

Weiterhin besitzt das Labor die folgenden Gerätschaften:

  • Formetric 4D motion lab (Diers International GmbH, Schlangenbad, Deutschland)
  • Diers pedoscan (Diers International GmbH, Schlangenbad, Deutschland)
  • Awinda Inertialsensoren-System (Xsens, Enschede, Niederlande)
  • MyoMotion Inertialsensoren-System (Velamed GmbH, Köln, Deutschland)
  • MyoMuscle Oberflächen-EMG zur nicht-invasiven Messung von Muskelaktivitäten (Velamed GmbH, Köln, Deutschland)
  • SmartVia Assessments zur Ganganalyse (Humotion GmbH, Münster, Deutschland)
  • Valedo Motion System zum Rückentraining (Hocoma AG, Volketswil, Schweiz)
  • Orthelligent Knee Sensor (OPED GmbH, Valley/ Oberlaindern, Deutschland)
  • K-Force Dynamometer – Kraftmessgerät (KINVENT, Montpellier, Frankreich)

The Department of Orthopaedics, Trauma and Reconstructive Surgery offers fellow-ship opportunities in our laboratory. Self-funded applicants will be able to complete a doctoral thesis (Dr. med.) or a PhD-program.

For further information please contact Dr. J. Greven (jgrevenukaachende).

National

Institute:

Kliniken:


International

Stiftungen

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO)
  • BBraun-Stiftung
  • Else-Kröner-Fresenius Stiftung (EKFS)
  • Hans-Herrmann Voss Stiftung
  • Deutsche Arthrosestiftung

UK-Intern

  • Interdisziplinäres Zentrum für Klinische Forschung (IZKF)
  • START-Projekt
  • Clinician-Scientist-Programm (ehem. Rotationsprogramm für den wissenschaftlichen Nachwuchs)  

Staatliche Förderung

  • Bundesministerium für Verteidigung (BMVg)
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Ziel2/ EFRE

Industrielle Kooperationen

In Zusammenarbeit mit industriellen Partner wurden in der Vergangenheit und werden aktuell unterschiedlichste Fragestellungen untersucht.
Bei Interesse setzen Sie sich gerne mit uns in Verbindung.

Die Klinik ist intensiv an der Erstellung relevanter Leitlinien zur Behandlung schwerverletzter Patienten beteiligt. So werden Forschungsergebnisse in Handlungsanweisungen umgesetzt.

S3-Leitlinie Schwerverletztenversorgung

  • Abschnittsverantwortlicher für die „Erste operative Phase“: Prof. Dr. med. Frank Hildebrand,
  • Abschnittsverantwortlicher für die Obere Extremität : Priv.-Doz. Dr. med. Klemens Horst

S3-Leitlinie „Intensivmedizin nach Polytrauma“

  • Leitlinienkoordinatoren: Prof. Dr. med. Gernot Marx & Prof. Dr. med. F. Hildebrand
  • AO Nachwuchsförderung 2021
  • DGOOC-Stipendium für Doktoranden 2021
  • Kurzzeitstipendium der Medizinischen Fakultät der RWTH Aachen University 2021
  • NOUV Forschungspreis 2018
  • Traumaregister DGU – Publikation des Jahres 2018: Blunt Cerebrovascular Artery Injury and Stroke in Severely Injured Patients: An International Multicenter Analysis (World J Surg (2018) 42: 2043-2053 (TNT-Kongress)
  • Innovationspreis 2017 (DGU)
  • Best Oral Presentation Awards 2002, 2013, 2015 & 2016 (ECTES)
  • Orthopaedic Research Society Travel Award 2016 (ORS & DGU)
  • Posterpreis (Mit- Preisträger) 2016: Induzierte Hypothermie schützt die Enterozytenfunktion nach Polytrauma im Großtiermodell (DGU)
  • New Investigator Awards 2004, 2011, 2012 & 2014 (Shock Society)
  • Congress Grants 2012, 2013 & 2015 (ESTES)
  • Posterpreis 2013: Das Outcome nach kindlichem Schädel-Hirn-Trauma: welchen Einfluss nimmt das Alter? (NOUV)
  • Posterpreis (Mit-Preisträger) 2012: Der Einfluss des Body Mass Index beim polytraumatisierten Patienten 2012 (DGCh)
  • Axis-Forschungspreis (Mit-Preisträger) 2011 (NOUV)
  • Else Kröner Memorial Award 2008 (DIVI)
  • Posterpreis 2007 (EATES/ETS)
  • Förderpreis Intensivmedizin 2004 (DGCh)
  • Injury Prize 2003 (Britisch Trauma Society)
  • Best presentation (Mit-Preisträger) 2003 (Greek Trauma Society)
  • Best European Paper 2002: Early evaluation of blunt chest trauma: Development of a scoring system for early decision making (British Trauma Society)