Forschungsschwerpunkte

1. Tissue Engineering - Herstellung von künstlichen Geweben

Ziel des Tissue Engineerings ist die Herstellung lebendem Ersatzgewebe zur Wiederherstellung von Gewebedefekten. In diesem Forschungsgebiet arbeiten Zellbiologen, Bioingenieure und Chirurgen in einem interdisziplinären Team. Die Tissue Engineering-Forschungsgruppe der Universität Basel hat zwei wissenschaftliche Schwerpunkte: die Züchtung von Knochen- und Knorpelgewebe. Zielsetzung ist die Anwendung der gezüchteten Ersatzgewebe in der Traumatologie, Orthopädie und in der Rekonstruktiven Chirurgie. Das Prinzip besteht aus der Gewinnung patienteneigener Zellen, Steuerung der Zellvermehrung ausserhalb des Körpers, Aufbringung der Zellen auf geformte Trägermaterialien und die Lenkung der dreidimensionalen Gewebebildung. Mit dieser Technik können patienteneigene, räumlich definierte Ersatzgewebe für die Implantation aufbauen.

Humanes Knorpelgewebe für die rekonstruktive Chirurgie

Zur Herstellung von Knorpelgewebe wird im ersten Schritt eine kleine Knorpelprobe entnommen. Der Eingriff kann in örtlicher Betäubung erfolgen. Die Knorpelzellen werden aus ihrem Gewebeverbund isoliert und in der Kulturflasche vermehrt. Nach ausreichender Vervielfältigung ausserhalb des Körpers werden die Knorpelzellen auf ein zuvor dreidimensional geformtes Biomaterial gebracht. Die individuelle Form des Trägermaterials kann einem Ohr- oder Nasenknorpel entsprechen. Im dritten Schritt wird das Konstrukt in einem Bioreaktor weitergezüchtet und mechanisch zur Bildung eines belastbaren Knorpelgewebes stimuliert.

Knochenkonstrukte aus mesenchymalen Stammzellen

Zur Herstellung von Knochengewebe werden im ersten Schritt Knochenmark durch Aspiration mit einer Spritze gewonnen. Aus diesem Knochenmark werden die knochenbildenden Stammzellen mittels Dichtezentrifugation isoliert und der Kulturflasche vermehrt. Im nächsten Schritt werden die Zellen auf geeignetes, stabiles Trägermaterial gebracht. Dieses Biomaterial entspricht der biochemischen Zusammensetzung von natürlichem Knochengewebe. Das Konstrukt aus patienteneigenen Zellen und dem Trägermaterial kann anschliessend zur Auffüllung von Knochendefekten im Bereich der Schädelknochen und Extremitäten verwendet werden. Die endgültige Ausreifung zu Knochengewebe findet im Körper des Patienten statt.

Gelenksersatz aus körpereigenem Gewebe für die Hand- und Rekonstruktive Chirurgie

Ein menschliches Gelenk besteht aus Knorpel- und Knochengewebe. Zur Herstellung dieser Knorpel-Knochen-Konstrukte wird eine Knorpelprobe (in der Regel von der Nasenscheidewand) entnommen und im Labor vermehrt. Die Knorpelzellen werden auf eine Trägermembran aufgebracht und für einige Tage in einer speziellen Kulturflüssigkeit vorbereitet. Der so erzeugte, unreife Knorpel wird anschliessend mittels biologischem Gewebekleber mit einem zellfreien Knochenersatzmaterial fusioniert. Das knochenartige Gerüst hat dabei bereits die Form der zu ersetzenden Gelenkoberfläche. Bis eine stabile, belastbare Verbindung zwischen gezüchtetem Knorpel und dem Knochenersatzmaterial entstanden ist, werden die erzeugten Knorpel-Knochen-Konstrukte in der Kulturflüssigkeit weitergezüchtet  Anschliessend kann die Implantation in das von Arthrose betroffene Gelenk erfolgen, wo die gezüchteten Knorpel-Knochen-Konstrukte in das umliegende Gewebe integriert werden.

2. Mikrochirurgie

3. Gesicht und Identität

Gesicht und Identität

Wir führen in Zusammenarbeit mit der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, den kantonalen psychiatrischen Diensten Basel-Land (KPD) und den universitären psychiatrischen Kliniken Basel (UPK) eine Studie zum Thema "Gesicht und Identität" durch. In die Studie aufgenommen werden Patienten, welche sich einem Eingriff im Gesicht unterziehen (ästhetisch oder z. B. Tumorchirurgie).

Gesichtsveränderungen bei Transsexuellen

Wenn erst nach der Pubertät mit einer Hormontherapie begonnen wird, ist die Reifung der Gesichtsschädelform abgeschlossen. Geschlechtstypische Merkmale wie zum Beispiel prominente Augenwülste, die Form des Kinns oder der Nase sind bereits ausgeprägt. Um die Geschlechtsanpassung unserer transsexuellen Patienten und Patientinnen für die für den Alltag so entscheidenden Erscheinung des Gesichtes zu erfüllen, werden in dieser Arbeitsgruppe die ästhetischen Aspekte der Gesichtsangleichung erforscht.

4. Virtuelle OP Planung

Scanning-Verfahren in der Rhinochirurgie

Das 3-D Scanning der Nase vor und nach Operationen an der Nase ermöglicht die objektive und standardisierte Erhebung von Daten zum postoperativen Verlauf (Schwellungsverlauf, Wirkung von inneren Vernarbungen auf Form und Funktion) und der Effektivität verschiedener Techniken (z.B. Verminderung der Nasenspitzenprojektion).
Diese Technik lässt sich auch für die Qualitätssicherung sowie bei der Vergleichbarkeit postoperativer Ergebnisse in der Rhinochirurgie einsetzen.

Eingriffe an der weiblichen Brust (Mammarekonstruktion, -reduktion und -augmentation)

Das 3-D Scanning der Brust prä- und postoperativ bietet eine Methode der Erhebung von Daten zur Formveränderung der Brust, die eine objektive Vergleichbarkeit der Ergebnisse nach verschiedenen OP-Techniken möglich macht. Ausser der Kontrolle und Sicherung der gleichbleibend hohen Qualität ergänzen die so gewonnenen Daten unsere Möglichkeiten in der individuellen Beratung der Patientinnen.

Angeborene Thoraxdeformitäten

Anwendung findet diese Technik ebenso bei der virtuellen Planung der teilweise sehr komplexen Eingriffe, bei angeborenen Thoraxdeformitäten. Anhand des Computermodelles lassen sich mittels Rapid-Prototyping reale Modelle erstellen welche wiederum für die Operationsplanung und -durchführung wertvoll sind (z.B. Schablonen).