HABIT: Histologie und Bioimaging in der Traumatologie

Die Forschungsgruppe HABIT vereint spezialisierte Methoden der Histologie und bildgebenden Verfahren zur Untersuchung traumatischer Gewebeschäden und regenerativer Prozesse. Ziel ist es, strukturelle Veränderungen und Heilungsverläufe auf Organ-, Gewebe- und Zellebene sichtbar und quantifizierbar zu machen. Dies geschieht sowohl im Rahmen von Grundlagenforschung als auch in translationalen Projekten.

Die histologischen Methoden der Gruppe ermöglichen es, Gewebeveränderungen differenziert darzustellen und regenerative Prozesse zu untersuchen. Bearbeitet werden Proben verschiedenster Herkunft: Knorpel und Knochen, innere Organe (z. B. Leber und Niere), Haut, Muskel, aber auch zellbasierte Konstrukte und aus Biomaterialien entwickelte Transplantate. Zu den eingesetzten Methoden gehören Paraffin- und Gefrierschnitttechniken, Harzeinbettung, histochemische, enzymhistochemische und immunhistochemische Färbungen sowie Elektronenmikroskopie (REM und TEM). Ziel ist es, verschiedene Gewebebestandteile darzustellen und spezifische Gewebestrukturen (etwa Matrixkomponenten, Zelltypen oder Zytokine) mittels Enzym- oder Antikörper-Antigen-Reaktionen zu identifizieren. Die Elektronenmikroskopie beispielsweise bietet hochauflösende Einblicke bis in Substrukturen wie Kollagenfibrillen und einzelne Zellbestandteile.

Darüber hinaus führt die HABIT-Gruppe im Karl-Donath-Labor an der Universitätszahnklinik Wien hartgewebshistologische Untersuchungen durch. Weil die Extrazellulärsubstanz von Hartgeweben wie Knochen oder Zähnen mineralisiert ist, kommen hier spezialisierte Techniken zum Einsatz: Die Trenn-Dünnschliff-Technik ermöglicht die Herstellung Auswertung unentkalkter histologischer Dünnschliffe, und mit der Histomorphometrie können Knochengewebe und Biomaterialien präzise vermessen werden. So kann die Integration von Knochenersatzmaterialien systematisch untersucht und neue Therapiestrategien zur Verbesserung des Knochenangebots entwickelt werden.

Ein weiterer Fokus der Gruppe liegt auf dem Bereich BioImaging, mit dem Ziel, Heilungsverläufe auf Organ-, Gewebe- und Zellebene sichtbar zu machen und zu analysieren. In präklinischen Modellen kommen dabei vielfältige bildgebende Verfahren zum Einsatz; speziell die hochauflösende Mikro- und Nano-Computertomographie (µCT, nanoCT), die HABIT insbesondere zur Analyse von Knochenstruktur, Knochenneubildung und Materialintegration einsetzt. Daneben werden auch Verfahren wie In-vivo-Fluoreszenz, Biolumineszenz und Laser-Doppler-Bildgebung eingesetzt. Zusätzlich benutzt die Gruppe Nanolive, eine besondere Technologie, mit der lebende Zellen ohne Färbung dreidimensional und label-free mikroskopiert werden können.

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Ausgewählte Publikationen

Nürnberger S, Rentenberger C, Thiel K, Schädl B, Grunwald I, Ponomarev I, Marlovits St, Mejer Ch & Barnewitz D (2017). Giant crystals inside mitochondria of equine chondrocytes. Histochem Cell Biol. 2017 May;147(5):635-649.
(free PDF)

Schneider C, Lehmann J, van Osch GJVM, Hildner F, Teuschl A, Monforte X, Miosga D, Heimel P, Priglinger E, Redl H, Wolbank S & Nürnberger S (2016). Systematic comparison of protocols for the preparation of human articular cartilage for use as scaffold. Tissue Engineering Part C, 22(12):1095-1107.
(author’s manuscript)

Teuschl A., Heimel P, Nürnberger S, van Griensven M, Redl H & Nau T (2016). A Novel Silk Fiber–Based Scaffold for Regeneration of the Anterior Cruciate Ligament – Histological Results From a Study in Sheep. Am J Sport Med, 44(6):1547-1557.

Schneider KH, Aigner P, Holnthoner W, Monforte X, Nürnberger S, Rünzler D, Redl H & Teuschl AH (2016). Decellularized human placenta chorion matrix as a favourable source of small diameter vascular grafts. Acta Biomaterialia, 29(1):125-134.

Banerjee A, Nürnberger S, Hennerbichler S, Riedl S, Schuh CM, Hacobian A, Teuschl A, Eibl J, Redl H & Wolbank S (2014). In toto differentiation of human amniotic membrane towards the Schwann cell lineage. Cell Tissue Bank, 15(2):227-239.

Lindenmair A, Nürnberger S, Stadler G, Meinl A, Hackl C, Eibl J, Gabriel C, Hennerbichler S, Redl H & Wolbank S (2014). Intact human amniotic membrane differentiated towards the chondrogenic lineage. Cell Tissue Bank, 15(2):213-225.

Nürnberger S, Miller I, Duvigneau JC, Kavanagh ET, Gupta S, Hartl RT, Hori O, Gesslbauer B, Samali A, Kungl A, Redl H & Kozlov AV (2012). Impairment of endoplasmic reticulum in liver as an early consequence of the systemic inflammatory response in rats. American Journal of Physiology – Gastrointestinal and Liver Physiology, 303(12):G1373-1383.
(free full text)