Schädigungen der Knochen sind eine häufige Folge von Trauma im Zuge von Verkehrsunfällen, Osteoporose oder Sportverletzungen. Eine schnelle und vollständige Regeneration dieser Schäden ist daher von großer Wichtigkeit. In manchen Fällen ist die Behandlung eine besondere Herausforderung, da Komplikationen durch die Schädigung der Blutversorgung, systemische Bedingungen oder durch das fortgeschrittene Alter der Patienten entstehen. Um eine erfolgreiche Heilung zu erreichen, sind oft operative Eingriffe und Gewebetransplantationen nötig.

Die Gruppe unter der Leitung von Regina Brunauer und klinischen Leitung von Thomas Nau entwickelt neue Behandlungsverfahren um Knochenregeneration zu verbessern. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von Gewebeersatzmaterialien und biologischen Implantatsoberflächen, die eine verbesserte Funktionalität aufweisen. Die Forschungsbereiche umfassen:

  • Neue Osteosynthese- und Knochenersatzmaterialien, die Scaffolds, Wachstumsfaktoren, Stammzellen und Prä-Vaskularisierungsansätze kombinieren
  • Optimierte nicht-virale Gentherapieansätze in der Knochenregeneration
  • Ansätze für Knochengeweberegeneration in älteren Patienten mit beeinträchtigtem natürlichem Regenerationspotenzial
  • Neue Biomarker, die ein erhöhtes Risiko für Knochenverletzungen und degenerativen Gelenkerkrankungen anzeigen

Die Ansätze werden nach Wirkungsgrad und ethischer Vertretbarkeit untersucht. Ein besonderer Fokus liegt in Zusammenarbeit mit Klinikern auf Strategien, die die Translation in die Praxis unterstützen.

a.

Ausgewählte Publikationen

Bernhard JC, Marolt Presen D, Li M, Monforte X, Ferguson J, Leinfellner G, Heimel P, Betti SL, Shu S, Teusch-Woller AH, Tangl S, Redl H, Vunjak-Novakovic G (2022). Effects of Endochondral and Intramembranous Ossification Pathways on Bone Tissue Formation and Vascularization in Human Tissue-Engineered Grafts. Cells.2022 Sep 29;11(19):3070. 

Zupan J, Strazar K, Kocijan R, Nau T, Grillari J, Marolt Presen D (2021). Age-related alterations and senescence of mesenchymal stromal cells: Implications for regenerative treatments of bones and joints. Mech Ageing Dev2021 Sep;198:111539.

Hashemi N, Vaezi Z, Khanmohammadi S, Naderi Sohi A, Masoumi S, Hruschka V, Wolbank S, Redl H, Marolt Presen D, Naderi-Manesh H (2020). A novel fluorescent hydroxyapatite based on iron quantum cluster template to enhance osteogenic differentiation. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2020 Jun;111:110775.

Kocijan R, Weigl M, Skalicky S, Geiger E, Ferguson J, Leinfellner G, Heimel P, Pietschmann P, Grillari J, Redl H, Hackl M (2020). MicroRNA levels in bone and blood change during bisphosphonate and teriparatide therapy in an animal model of postmenopausal osteoporosis. Bone. 2020 Feb;131:115104.

Feichtinger X, Monforte X, Keibl C, Hercher D, Schanda J, Teuschl AH, Muschitz C, Redl H, Fialka C, Mittermayr R (2019). Substantial Biomechanical Improvement by Extracorporeal Shockwave Therapy After Surgical Repair of Rodent Chronic Rotator Cuff Tears. Am J Sports Med. Jul;47(9):2158-2166.

Teuschl AH, Tangl S, Heimel P, Schwarze UY, Monforte X, Redl H, Nau T (2019). Osteointegration of a Novel Silk Fiber-Based ACL Scaffold by Formation of a Ligament-BoneInterface. Am J Sports Med. Mar;47(3):620-627.

Feichtinger X, Muschitz C, Heimel P, Baierl A, Fahrleitner-Pammer A, Redl H, Resch H, Geiger E, Skalicky S, Dormann R, Plachel F, Pietschmann P, Grillari J, Hackl M, Kocijan R (2018). Bone-related Circulating MicroRNAs miR-29b-3p, miR-550a-3p, and miR-324-3p and their Association to Bone Microstructure and Histomorphometry. Sci Rep. Mar 20;8(1):4867.

Hruschka V, Tangl S, Ryabenkova Y, Heimel P, Barnewitz D, Möbus G, Keibl C, Ferguson J, Quadros P, Miller C, Goodchild R, Austin W, Redl H, Nau T(2017). Comparison of nanoparticular hydroxyapatite pastes of different particle content and size in a novel scapula defect model. Sci Rep. Feb 24;7:43425.
(free PDF)

Bernhard J, Ferguson J, Rieder B, Heimel P, Nau T, Tangl S, Redl H, Vunjak-Novakovic G (2017). Tissue-engineered hypertrophic chondrocyte grafts enhanced long bone repair. Biomaterials, Sep;139:202-212.
(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 Sports Med, 44(6):1547-1557.

Kocijan R, Muschitz C, Geiger E, Skalicky S, Baierl A, Dormann R, Plachel F, Feichtinger X, Heimel P, Fahrleitner-Pammer A, Grillari J, Redl H, Resch H & Hackl M (2016). Circulating microRNA Signatures in Patients With Idiopathic and Postmenopausal Osteoporosis and Fragility Fractures. J Clin Endocrinol Metab, 01(11):4125-4134.

Nau T & Teuschl A (2015). Regeneration of the anterior cruciate ligament: Current strategies in tissue engineering. World J Orthop, 6(1):127-136.
(free PDF)

Kaipel M, Schützenberger S, Hofmann AT, Ferguson J, Nau T, Redl H & Feichtinger GA (2014). Evaluation of fibrin-based gene-activated matrices for BMP2/7 plasmid codelivery in a rat nonunion model. Int Orthop, 38(12):2607-2613.

Weilner S, Grillari-Voglauer R, Redl H, Grillari J & Nau T (2015). The role of microRNAs in cellular senescence and age-related conditions of cartilage and bone. Acta Orthop, 86(1):92-99.