HerPlacenta Forschungsgruppe

Entwicklung menschlicher Organmodelle zur Förderung der Frauengesundheit

Die HerPlacenta Forschungsgruppe (HPRG) an der TU Graz widmet sich der Verbesserung der Frauengesundheit vor, während und nach der Schwangerschaft – durch die Entwicklung humanrelevanter, bioengineerter Modelle der Plazenta, der Gebärmutter und des mütterlichen Herz-Kreislauf-Systems.

Die Gruppe wird von Senior Scientist Dr.ⁱⁿ Sahar Ghorbanpour, Principal Investigator der HPRG sowie Leiterin des Labors für Gewebeengineering, Biomaterialien und Bioelektrizität (TEBB) am Institute of Health Care Engineering, TU Graz geleitet. Mit Ihrem interdisziplinären Hintergrund in den Bereichen Biotechnologie, Biomedizintechnik, Nanotechnologie und translationaler Medizin liegt ihr Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung menschlicher Plazentamodelle und diagnostischer Lösungen für Schwangerschaftskomplikationen.

Dr.ⁱⁿ Ghorbanpour hat einen Masterabschluss in Biotechnologie und begann ihre berufliche Karriere in der Impfstoffproduktion, wo sie wertvolle Erfahrung in der Biologika-Herstellung und Prozessentwicklung sammelte. Sie absolvierte ihre Promotion und einen Postdoc-Forschungsaufenthalt an der University of Technology Sydney, Australien, wo sie mikrofluidische und biogedruckte Modelle menschlicher Mikrogefäßnetzwerke des Herzens und der Plazenta entwickelte, um Krankheitsmechanismen zu erforschen und Arzneimitteltests zu unterstützen.

In Zusammenarbeit mit dem Institute for Biomedical Materials and Devices, University of Technology Sydney, entwickelte sie zudem das erste kostengünstige Point-of-Care-Diagnosegerät auf Basis von Upconversion-Nanopartikeln (UCNPs) zur frühen Erkennung von Präeklampsie – ein Test, der in weniger als 15 Minuten Ergebnisse liefert und besonders in ressourcenarmen Regionen von großem Nutzen ist. Diese Innovation wurde international für ihre klinische Relevanz und translationale Bedeutung mit mehreren Preisen ausgezeichnet (APS 2021, USA; SRB und ANZPRA 2022, Australien).

An der TU Graz arbeitet die Gruppe im Bereich ECM-Engineering, Organ-on-a-Chip-Systeme und Bioreaktoren (zur Simulation von Scherkräften, Sauerstoffkonzentrationen und Mikrogravitation) mit dem Ziel fortschrittliche, vaskularisierte 3D-Organmodelle für die Krankheitsmodellierung, Medikamententests und translationale Forschung im Bereich der mütterlich-fetalen Medizin zu entwickeln.

Die HerPlacenta Forschungsgruppe arbeitet eng mit öffentlichen Gesundheitseinrichtungen und Kliniken, klinisch Forschenden, Ingenieur*innen und Biomaterialwissenschaftler*innen auf nationaler und internationaler Ebene zusammen. Dr.ⁱⁿ Ghorbanpour betreut zudem Studierende auf Bachelor-, Master- und PhD-Niveau in einem interdisziplinären, innovationsgetriebenen Forschungsumfeld.

Forschungsschwerpunkte

• Bioengineering von 3D-Mini-Organen (Plazenta, Uterus, Herz) zur Untersuchung der Frauengesundheit
• Entwicklung von Organ-on-a-Chip-Plattformen für die maternale-fetale Forschung
• Einsatz von Bioreaktoren zur Simulation physiologischer Bedingungen: Scherkräfte, Mikrogravitation, Sauerstoffgradienten
• Entwicklung extrazellulärer Matrixumgebungen zur Unterstützung von Zellfunktion und Krankheitsmodellierung
• Translation bioinspirierter Modelle in diagnostische und therapeutische Innovationen

Aktuelle Projekte

1. Biomechanische Charakterisierung der menschlichen Plazenta
   Analyse der strukturellen und mechanischen Eigenschaften menschlicher Plazentagewebe zur Aufklärung ihrer Rolle in der fetalen Entwicklung und maternalen Gesundheit.
2. Erzeugung einer abstimmbaren, plazenta-abgeleiteten ECM
   Entwicklung und Charakterisierung von anpassbaren extrazellulären Matrixgerüsten aus menschlicher Plazenta für organspezifische 3D-Zellkulturmodelle.
3. Entwicklung eines vaskularisierten 3D-Mini-Plazenta-Modells
   Konstruktion eines physiologisch relevanten, vaskularisierten Plazenta-Modells zur Simulation von maternalen-fetalen Interaktionen während der gesamten Schwangerschaft zur Untersuchung von Präeklampsie.
4. Funktionelle Bewertung der Plazenta-Schranke und therapeutische Ansätze für Präeklampsie
   Untersuchung der Barrierefunktion der Plazenta und Evaluierung therapeutischer Strategien mittels mikrofluidischer und bioreaktorbasierter Systeme.

Mach mit!

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