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Forschung Gottfried Schatz Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Reproduktion, Schwangerschaft und Regeneration

Teamleiterin: Dagmar Brislinger

Fokus: Erfolgversprechende Ergebnisse aus Zellkulturexperimenten können oftmals in klinischen Studien nicht besttigt werden. Hier wird versucht Resultate der Forschung an einzelnen Zellen direkt auf den Patienten zu bertragen. Um diese Lcke zu schließen ist es notwendig, im Labor nicht nur mit einzelnen Zelltypen zu arbeiten, sondern ganze Gewebe oder Organe schon im Labor abzubilden. Wir etablieren 3D-Organ-Labormodelle, mit dessen Hilfe biochemische Prozesse von verschiedensten Organen und deren Krankheitsbilder untersucht werden können. Jedes Organ hat aufgrund seiner Funktion eigene Zelltypen und seine speziellen Anforderungen, die in diesen Systemen bercksichtigt werden.

Vernetzung: Unser Forschungsteam hat eine intensive Zusammenarbeit mit diversen Forscher*innen des Gottfried Schatz Forschungszentrums sowie mit verschiedenen Instituten und Abteilungen (z.B. Abteilung fr Transplantationschirurgie, Abteilung fr Ansthesiologie fr Herz- und Gefßchirurgie und Intensivmedizin, 鶹Ƶ- & Forschungsinstitut fr Pathologie) aufgebaut. Darber hinaus besteht eine langjhrige Kooperation mit dem Institut fr Mehrphasenprozesse der Leibniz Universitt Hannover, Deutschland.

Projekte

Flexibilitt in der Organforschung

  • Dieses Projekt konzentriert sich auf die Etablierung eines Blutgefßmodells, eines Plazentamodells und eines Modells des Darms durch die Verwendung eines 3D-Organ-Labormodells. Bereits verfgbaren dreidimensionalen Systemen oder Organkulturmodellen mangelt es oft an Flexibilitt. In diesem Modell sind verschiedene Zelltypen sind in einem dreidimensionalen Netzwerk zusammengesetzt und können in definierten Kompartimenten mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Bedingungen kultiviert werden, wobei ein direkter Zell-zu-Zell-Kontakt gefördert oder vermieden werden kann.
  • Projektdauer: laufend
  • Gefördert durch: 鶹Ƶ Universitt Graz, FWF & CDG
  • Projektpartner*innen: Marc Mller, Institut fr Mehrphasenprozesse, Leibniz Universitt Hannover
  • PI: Dagmar Brislinger

Isolierung und Charakterisierung von Endothelzellen und mesenchymalen Stammzellen - Auswirkungen auf die Entwicklung von Gefßtransplantaten und die Wundheilung

  • Mesenchymale Stamm/Stromazellen (MSC) können aufgrund der niedrigen Immunogenitt und der vergleichsweise einfachen und großen Verfgbarkeit eine ideale Ressource fr die klinische Anwendung sein. Wir isolieren, charakterisieren und kultivieren  MSC aus unterschiedlichen humanen perinatalen Geweben (Amnion, Nabelschnur, Choriongefße der Plazenta) sowie aus humanem Fettgewebe. MSC werden in Single- oder Kokultur mit Endothelzellen (isoliert aus der Plazenta oder von adulten Blutgefßen) zur Besiedelung von Gefßprothesen verwendet oder in einem Mausmodell appliziert, um den Effekt von MSC auf die Wundheilung zu untersuchen. Wir konnten in bisherigen Studien in vitro und in vivo zeigen, dass MSC angiogene Eigenschaften aufweisen und die Funktion und Lebensfhigkeit von Endothelzellen erhöhen. Daher ist die Applikation von MSC in Kombination mit degradierbaren Wundauflagen ein vielversprechender Ansatz fr eine beschleunigte Revaskularisierung des Wundareals.
  • Projektdauer: laufend
  • Gefördert durch: Med Uni Graz, COST: Internationales Netzwerk fr translationale Forschung an perinatalen Derivaten fr therapeutische Applikationen (European Cooperation in Science and Technology)
  • Kooperationspartner*innen: Lars-Peter Kamolz, Klinische Abteilung fr Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie, 鶹Ƶ Universitt Graz, Marc Mller, Institut fr Mehrphasenprozesse, Leibniz Universitt Hannover, Ornella Parolini Fondazione Policlinico Universitario “Agostino Gemelli” IRCCS, Rome, Italy
  • PI: Ingrid Lang-Olip

Innovative Therapien bei schleimassoziierten Erkrankungen

  • Die Schleimschichten in den Atemwegen und im Darm bilden die wichtigste Verteidigungslinie zwischen dem Wirt und der Umwelt. Phytotherapie auf Basis der traditionellen chinesischen Medizin wird zunehmend fr verschiedene medizinische Anwendungen eingesetzt. In Vorstudien haben wir gezeigt, dass eine Kombination ausgewhlter chinesischer Krutersubstanzen die Expression von gelbildenden Muzinen in einem Zellkulturmodell des Darms und der Atemwege stark beeinflusst.
  • Projektdauer: laufend
  • Gefördert durch: Med Uni Graz
  • Kooperationspartner*innen: Rudolf Bauer, Xuehong Nöst, Institute of Pharmaceutical Sciences, University of Graz, Austria
  • PI: Dagmar Brislinger

Interaktion von Trophoblasten mit uterinen Drsen

  • Wir konnten nachweisen, dass fetale Trophoblasten die maternalen uterinen Drsen bereits bei der Implantation erreichen, dass Trophoblasten und Drsen auch in der frhen Schwangerschaft miteinander interagieren, dass die Trophoblasten in die uterinen Drsen einwandern (=endoglandulre Trophoblastinvasion) und damit fr die Ernhrung des Embryos vor der Etablierung der uteroplazentaren Durchblutung verantwortlich sind. In den aktuellen Projekten wird die endoglandulre Trophoblastinvasion sowie die Rolle der uterinen Drsen sowie ausgewhlter Markerproteine aus verschiedenen Perspektiven betrachtet und mit verschiedenen Methoden (Histologie, 3D-Kulturmodelle, Organoide, Bioinformatik, mikrobielle Effekte, Elektronenmikroskopie) bearbeitet. Ein tieferes Verstndnis der endoglandulren Trophoblastinvasion erweitert das derzeitige Wissen ber die frhe Schwangerschaft erheblich. Mit ausgeklgelten in-vitro-Modellen sowie durch gezielte pharmakologische/biomolekulare Beeinflussung wird das Verhalten von Drsenepithelzellen und/oder Trophoblasten auf funktioneller Ebene analysiert. Damit wollen wir unser Wissen ber die möglichen Ursachen von Fruchtbarkeitsstörungen und deren Behandlung erweitern.
  • Projektdauer: laufend
  • Gefördert durch: Med Uni Graz, FWF, Acib-FFG-Comet
  • Projektpartner*innen: Sabine Kienesberger-Feist, Universitt Graz, Bernhard Neumayer, FH Joanneum, eHealth
  • PI: Gerit Moser

Building Better Blood Vessels: Human Protein Electrospun Scaffolds in Tissue Engineering

  • Die Rekonstruktion kleiner Blutgefße ist angesichts zunehmender atherosklerotischer Erkrankungen eine zentrale Herausforderung. Whrend synthetische Transplantate bei großen Gefßdurchmessern gute Ergebnisse zeigen, sind sie fr kleine Gefße weniger geeignet. Gewebeersatz auf Basis zellbesiedelter, elektrogesponnener Gerste stellt eine vielversprechende Alternative dar. Das eingesetzte Material hnelt strukturell der extrazellulren Matrix (ECM) und fördert durch seine nanofasrige 3D-Architektur Zelladhsion und -proliferation. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung solcher Gerste auf Basis humaner Blutproteine. Dazu mssen bestehende Prozessparameter, die bislang fr Schweineblut optimiert wurden, angepasst werden. Das patentierte Verfahren umfasst fnf Schritte: Plasmaseparation, Diafiltration, Proteinkonzentration, Freisetzung von Wachstumsfaktoren und Elektrospinnen. Im Anschluss wird die Biokompatibilitt der Gerste durch In-vitro-Analysen mit Endothelzellen sowie einem CAM-Test zur Bewertung des angiogenen Potenzials untersucht. Die Ergebnisse sollen als Grundlage fr knftige Projekte zur Entwicklung gewebebasierter Gefßersatzstrukturen dienen.
  • Projektdauer: 2024 - 2026
  •  Gefördert durch: GESUNDHEIT 3000 Program of the MEFOgraz
  • Kooperationspartner*innen: Marc Mller, Institut fr Mehrphasenprozesse, Leibniz Universitt Hannover
  • PI: Dagmar Brislinger

Uterine Trophoblasteninvasion: Ein mastrixbasiertes 3D-Gefßmodel zur Charakterisierung schwangerschaftsassozierter Erkrankungen

  • Die erfolgreiche Einnistung des Embryos und ein gesunder Schwangerschaftsverlauf hngen wesentlich von der Invasion der Trophoblasten in das mtterliche Gewebe ab. Störungen dieses Prozesses stehen im Zusammenhang mit Pathologien wie Preklampsie oder intrauteriner Wachstumsverzögerung. Im ersten Trimester sind mtterliche Arterien noch von Trophoblasten verschlossen, whrend Venen bereits geöffnet sind – die Ursachen dieses Unterschieds sind bislang ungeklrt. Wir vermuten, dass Gefß-endotheliale Faktoren eine zentrale Rolle spielen. Da geeignete 3D-Modelle fehlen, haben wir ein neuartiges, perfundierbares Gefßmodellsystem entwickelt, das aus einer PCL/PLA-Matrix besteht, beidseitig mit Zellen besiedelt ist und zwei Kompartimente mit unterschiedlichen Kulturbedingungen schafft. Es erlaubt die Kombination von primren Endothelzellen und Plazentazotten des ersten Trimesters. Die Analyse erfolgt mittels klassischer Methoden sowie innovativer Techniken wie der mRNA-basierten Padlock-Methode und computergesttzter Bildauswertung. Ziel ist es, neue Erkenntnisse zur Trophoblasteninvasion und möglichen Mechanismen von Schwangerschaftskomplikationen zu gewinnen.
  • Projektdauer: 2025 - 2026
  • Gefördert durch: Unkonventionelle Forschung, Land Steiermark
  • Kooperationspartner*innen: Marc Mller, Institut fr Mehrphasenprozesse, Leibniz Universitt Hannover, Christian Baumgartner, Institut fr Health Care Engineering mit Europaprfstelle fr Medizinprodukte, Technische Universitt Graz
  • PI MUG: Dagmar Brislinger
  • PI TU: Julia Fuchs

Exogenous electrical and mechanical motion stimulation by using an electronic skin to support oral cell proliferation

  • Parodontitis ist eine weit verbreitete Erkrankung, die ber 50 % der Erwachsenen in Europa betrifft. Schwere Verlufe fhren zu Zahnverlust, beeintrchtigter Nahrungsaufnahme und sinkendem Selbstwertgefhl. Zudem besteht ein Zusammenhang mit systemischen Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Leiden und Diabetes. Dieses Projekt erforscht den Einsatz elektronischer Haut (e-skin) zur Geweberegeneration im Mundraum. E-skin ist eine flexible, bioaktive Technologie, die elektrische und mechanische Reize gezielt abgibt. Durch die Modifikation mit Bariumtitanat (BaTiO₃)-Nanopartikeln sollen ihre mechanischen Eigenschaften, Biokompatibilitt und regenerative Wirkung verbessert werden. In Phase 1 werden Bioaktivitt, Zelladhsion und Stimulationseffekte getestet. In Phase 2 analysieren wir die Reaktion von Gingivafibroblasten und Knochenmarkstromazellen auf e-skin-Reize. Diese Zellen fördern ber Botenstoffe wie Zytokine und Exosomen die Heilung. In Phase 3 erfolgt die in vivo-Analyse der Knochengewebsremodellierung. Ziel ist eine verbesserte, stimulierte Regeneration durch gezielte elektrische und mechanische Impulse – ein neuer Ansatz zur Behandlung von Parodontitis.
  • Projektdauer: 2025 - 2028
  • Gefördert durch: FWF Esprit
  • Kooperationspartner*innen: Uwe Yacine Schwarze, University Clinic for Dentistry and Oral Health and the Department of Orthopaedics and Traumatology, Medical University of Graz, Anna Maria Coclite, Department of Physics, University of Bari Aldo Moro, Italy
  • PI: Fabiola Vaca de Marcher

Lehrstuhl fr Zellbiologie, Histologie und Embryologie

Priv.-Doz.in Dr.in
Dagmar Brislinger, MSc
T: +43 316 385 71890
Dagmar Brislinger

Team

Mitarbeiter*innen

  • Jger Lara
  • Vaca de Marcher Fabiola
Das Team der Arbeitsgruppe mit Teamleiterin Dagmar Brislinger.