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In dieser Ausgabe thematisieren wir eine wichtige Forschungsarbeit von Prof. Dr. Gerhard Gstraunthaler, Leiter der Arbeitsgruppe „Molekulare Physiologie der Niere“ an der Medizinischen Universität Innsbruck. Er hat eine humanspezifische Methode entwickelt, mit der das fetale Kälberserum, ein Bestandteil in fast allen Nährmedien in der Zellkultur, ersetzt werden kann. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit Fragestellungen zur Biochemie und Physiologie der Niere und arbeitet dabei hauptsächlich mit epithelialena Zell- und Gewebekulturen. Ein weiterer Schwerpunkt sind speziell die Ersatzverfahren zum Tierversuch. Herausstellen möchten wir an dieser Stelle eine humanspezifische Methode, mit der das fetaleb Kälberserum (fetal bovine serum, FBS), ein Bestandteil fast aller Nährmedien in der Zellkultur, ersetzen werden kann. Überblick über Innsbruck. Foto: Scirocco340, Fotolia.com Problemstellung Vollblut besteht zu 45 % aus Blutzellen und zu 55 % aus Plasma. Dieses Plasma setzt sich aus Gerinnungsfaktoren und dem sogenannten Serum zusammen. Entfernt man durch Zentrifugation die Zellen und durch Fällung die Gerinnungsfaktoren aus dem Blut, dann gewinnt man den Stoff, der u.a. eine wichtige Funktion in der Zellkultur spielt – das Serum. Serum, hauptsächlich Fötales Kälberserum (FBS), wird als Ergänzung in allen möglichen Zellkulturmedien verwendet. Jedoch ist die genaue Zusammensetzung trotz der Tatsache, dass es seit Jahrzehnten weltweit im Einsatz ist, noch nicht bis ins kleinste Detail bekannt. Die Wissenschaft weiß nur, dass die Verwendung in vielen Fällen funktioniert, (d.h. die gewünschten Zellen wachsen z.B.), sie wissen aber nicht genau, warum. Trotzdem wird es umfassend und überall genutzt. Durch Zentrifugation wird vom Vollblut das Plasma von den Blutzellen getrennt. Hiernach werden die nicht benötigten Gerinnungsfaktoren durch Ausfällung verworfen. So erhält man das wertvolle Serum. Foto: Angellodeco, Fotolia.com Definierte Zellkulturmedien stellen bis heute die Standardmedien für die Kultivierung tierischer und humaner Zellen dar. Jedoch müssen die Primärzellen oder auch Zelllinien zusätzlich "motiviert" werden, sich zu teilen. Das geschieht über ein noch nicht vollständig geklärtes Zusammenspiel von Hormonen und Wachstumsfaktoren im FBS, das dem Basalmedium zugefügt wird1. Mit dem Serum wird somit ein undefiniertes Gemisch biologisch aktiver Substanzen in ein definiertes Kulturmedium eingebracht, klärt Prof. Gstraunthaler auf. Die Gewinnung von fetalem Kälberserum erfolgt in der Regel aus dem Tier und das ist das Tragische: Pro Jahr wird weltweit von Millionen Kälberföten Serum gewonnen, Prof. Gstraunthaler spricht von rund 2 Mio. Rinderföten pro Jahr. Die Tiere sind ein Beiprodukt aus der Massentierhaltung, denn es werden millionenfach trächtige Kühe geschlachtet. Die Kuh wird durch Bolzenschuss betäubt und - oft hängend an einem Bein - durch Entbluten getötet2. Wird im Schlachthof-Fließband ein trächtiges Tier vorgefunden, wird dieses separiert, der Uterus mitsamt der noch ungeöffneten Fruchtblase aus dem Knochengerüst des Muttertiers herausgenommen und eine dicke Nadel ohne Betäubung durch die Rippen in das noch schlagende Herz des Kälberfötus gestochen und pro Tier rund ein halber Liter Blut abgezapft3. Das ergibt eine Million Liter fetales Kälberserum4. Hier werden noch 3,5 Liter FKS per Herzpunktion abgesaugt.Quelle: Occupy for Animals (http://www.occupyforanimals.net/fetal-bovine-serum-or-fetal-calf-serum.html) Vor einigen Jahren haben windige Geschäftemacher die Seren verschiedener Herkunftsländer gepanscht, um ihren Gewinn zu maximieren3, 4, 5. Die Verwendung von fetalem Kälberserum birgt eine Reihe von Nachteilen. Seren können toxische Stoffe (z. B. Umweltgifte), bakterielle Toxine (Endotoxine)c und unerwünschte Mikroorganismen wie Bakterien (einschließlich Mykoplasmend), Viren oder Prionene enthalten. Die Serum-vertreibenden Biotechnologiefirmen garantieren, dass die Produkte z.B. ultra- bzw. sterilfiltriert und auf Endotoxine getestet sind. Da Mykoplasmen und Viren jedoch Cellulose- und Polyvinylfilter mit 0,45 Mikrometer Porenweite problemlos passieren können, kann je nach Art der Sterilfiltration eine Kontamination nicht völlig ausgeschlossen werden6. Auch wenn das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik in Halle Hochpräzisions-Filtermembranen aus Aluminiumoxid mit Porendurchmesser von 15 bis 450 Nanometer entwickelt hat, der die kleinsten Virenpartikel noch fernhalten kann7, gibt es noch weitere Nachteile. Jahreszeitliche und geographische Schwankungen in der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung treten in einzelnen Serum-Chargen auf. Deshalb muss jede Charge auf ihre wachstumsfördernden Eigenschaften neu getestet werden1. Ein zusätzlicher Aufwand, nachdem der Wissenschaftler* bereits das teure Serum gekauft hat. Serum wird als Ergänzung in allen möglichen Zellkulturmedien verwendet. Foto: Sven Hoppe, Fotolia.com Der Industrie ist es zudem bisher nicht gelungen, chemisch definierte Nährmedien zu entwickeln, die dem Kälberserum in allen Belangen gleichwertig sind (vor allem, weil man bei weitem noch nicht alle in FBS enthaltenen Inhaltsstoffe kennt)4. Wissenschaftler schätzen, dass annähernd 1.000 Inhaltsstoffe in den fetalen Kälberseren enthalten sind8. Aktuellere Proteomf- und Metabolomg-Untersuchungen gehen davon aus, dass ungefähr 1.800 verschiedene Proteine und mehr als 4.000 Metabolite im Serum enthalten sind9,10. Prof. Gstraunthaler hat sich in seinem Forscherleben die Mühe gemacht, viele oder die wichtigsten Inhaltsstoffe zu analysieren. Sie sind in dem Buch Zell- und Gewebekultur6 publiziert. Das Standardwerk "Zell- Gewebekultur" ist bereits vor 27 Jahren von Prof. Toni Lindl vom Institut für angewandte Zellkultur in München gemeinsam mit Herrn Dr. J. Bauer erstmalig herausgegeben worden. Prof. Gstraunthaler und Prof. Lindl verbindet eine jahrelange, intensive Zusammenarbeit. Herkömmlich kultivierte Stammzellen ungeeignet für den klinischen Einsatz Um Stammzellen im undifferenzierten Stadium zu halten bzw. um ihre Pluripotenz zu bewahren, werden embryonale Stammzelllinien bislang noch in serumhaltigem Medium und auf Nährzellen (sogenannte Feeder Layerh, bestehend aus inaktivierten Maus-Fibroblasten)i kultiviert. Die auf diese Art gezüchteten Zellen werden von der amerikanischen Zulassungsstelle (Food and Drug Administration) nicht für eine therapeutische Anwendung zugelassen, weil sie als nicht humaneigenes Transplantat (Xenotransplantat) eingestuft werden. Grund ist die Gefahr, dass während der Kultur xenobiotische Pathogene der Maus (z.B. Mausviren) oder tierische Proteine auf die humanen Stammzellen übertragen werden, erklärt Prof. Gstraunthaler. Die derzeit bestehenden humanen Stammzell-Linien bauen die nur bei Tieren vorkommende N-Glycolyl-Neuraminsäure (Neu5Gc) in die Zellmembran ein, klärt Prof. Gstraunthaler auf. Neu5Gc stammt aus dem fetalen Kälberserum des Kulturmediums, wird von den humanen Stammzellen aufgenommen und als Sialinsäurerest eingebaut. Bei einer Transplantation dieser Art Zellen würde das Empfänger-Immunsystem die Zellen sofort scharf attackieren - ein riskantes Unterfangen. Ohne humanspezifische, serum-freie Medien lässt sich demnach keine Stammzelltherapie entwickeln, die bisherigen Forschungen gehören demnach in den Bereich der reinen Grundlagenforschung, alle Ankündigungen einer möglichen therapeutischen Nutzung sind Wunschdenken. (Neu5Gc wird auch in Zusammenhang mit einer potenziellen Krebsentwicklung durch hohen Verzehr roten Fleisches diskutiert9). Was enthält so ein fötales Kälberserum? In tierischen Seren befinden sich Serumproteine wie z.B. Immunglobuline, Transportproteine, Adhäsionsfaktoren, Enzyme und Hormone, ferner Wachstumsfaktoren und Cytokine, Fettsäuren, Lipide, Vitamine, Spurenelemente, Kohlenhydrate und Aminosäuren6. In den letzten 30 Jahren sind eine Reihe von chemisch definierten, serum-freien Medien für einige Zelltypen entwickelt worden. Viele lassen sich auch in Firmen für Laborbedarf von wie PAN-Biotech oder Biochrom professionell für verschiedene Zellsysteme ordern. PAN-Biotech z.B. bietet serum-freie Systeme für embryonale Stammzellen von Maus oder Mensch an, für humane induzierte pluripotente Stammzellenj, für toxikologische Studien mit dem Embryonalen Stammzelltest (EST) oder humane mesenchymalek Stammzellen. Prof. Gstraunthaler bemängelt hier jedoch, dass die genaue Zusammensetzung nicht bekannt ist9. Als Geschäftsgeheimnis wird diese von den Firmen nicht bekannt gegeben. Nur in Ausnahmefällen wird die Rezeptur als Masterfile zur Verfügung gestellt, wie für das serumfreie Medium UltraCULTURE™11. Trotz vieler innovativer Ansätze und der Entwicklung serum-freier Medien für eine Vielzahl von Zellen ist und bleibt die Zugabe von fetalem Kälberserum bislang immer noch das Mittel der Wahl in der Zellkultur. Die Gründe sind vielfältig: erstens sind die Ergebnisse mit anderen dahingehend vergleichbar, dass alle Forscher Serum benutzen. Zweitens gibt es nicht für jede Zellkultur eine Alternative, sondern eigentlich bislang nur für vergleichsweise wenige. Drittens braucht es Zeit und Geld, um ein neues serum-freies Medium an seine Zelltypen anzupassen, damit immer wieder zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden können. Ein halbes Jahr ist dabei schnell um. Und da kann sich eine Firma mit festgelegten Lieferterminen oder ein Wissenschaftler mit eng begrenztem Förderzeitraum nicht leisten, zu experimentieren. Prof. Gstraunthaler macht sich seit Jahren die Mühe, nach Alternativen zum fetalen Kälberserum zu suchen. Im Zuge dieser Arbeiten hat er einen neuen Medienzusatz aus humanen Thrombozyten entwickelt, deren Zusammensetzung zwar auch nicht vollständig belegt ist, mit welchem aber Zellkulturen von Humanzellen mit ausschließlich humanen Wachstumsfaktoren beliefert werden können. Die Rolle von Thrombozyten (Blutplättchen) Thrombozyten haben selbst keinen eigenen Zellkern, weil sie durch Abspaltung von Vorläuferzellen, den sogenannten Megakaryozyten, gebildet werden. Jede dieser größten aller Knochenmarkszellen bringt etwa 1.000 Thrombozyten hervor9. Von diesen Zellen erhalten die Thrombozyten messenger-RNA, mit der sie selbst in der Lage sind, Proteine für ihre eigene Funktionsfähigkeit herzustellen. Im Ruhezustand sind Thrombozyten kleine scheibenförmige, glatte Zellen von 1-2 Mikrometer Durchmesser1. Werden sie aktiviert, kugeln sie sich ab und bilden in alle Richtungen lange Fortsätze (Pseudopodien, folgendes Foto mitte), die dem Verschluss der Wunde bei einer Verletzung dienen. Links: Erythrozyt (rotes Blutkörperchen), in der Mitte aktivierter Thrombozyt mit Fibrinogenfäden, rechts weißer Blutzelltyp (Leukozyt). Foto: E. Rulez Thrombozyten besitzen Mitochondrien, Lysosomenl, Peroxysomenm und Speichergranula (α-Granula sowie elektronendichte Granula)1. In den α-Granula speichern sie eine Reihe von Faktoren, die sie nach ihrer Aktivierung freisetzen. Diese Stoffe spielen eine entscheidende Rolle bei der Blutstillung und der daran anschließenden Wundheilung. Sie bewirken, dass sich die Gefäße zusammenziehen, damit der Körper möglichst einen hohen Blutverlust vermeiden kann (Serotonin). Andere Stoffe helfen den Thrombozyten, sich bei einer Wunde überhaupt zu finden und für den Wundverschluss zu aggregieren (Thrombospondin und Fibrinogen). Für die Zusammenlagerung der Thrombozyten nutzen sie Fibronectin und den sogenannten von-Willebrand-Faktor. Allerdings sind gerade die Gerinnungsfaktoren wie Fibrinogen in der Zellkultur von Nachteil und können dazu führen, dass die Zellen in den Zellkulturen durch Fibrinfäden verklumpen. Die Bildung von Fibrin lässt sich zwar mit Heparin verhindern, Heparinreste kämen aber in die Zellkultur und der Einfluss dieser Substanz auf kultivierte Zellen ist noch nicht ausreichend untersucht1. Daher hat Prof. Gstraunthaler ein anderes Verfahren entwickelt, um die Gerinnungsfaktoren zu beseitigen und die gewünschten Wachstumsfaktoren (z.B. platelet-derived growth factor = PDGF, u.a.) für die Verwendung in der Zellkultur zu isolieren. Zunächst werden ausschließlich Thrombozyten genutzt, die über sogenannte Zellseparatoren (Apherese) zur Thrombozytenspende gewonnen wurden12. Die so gewonnenen Spenderthrombozyten werden gewaschen, in einer physiologischen Kochsalzlösung resuspendiert und in einem einfachen Gefrier-Auftau-Verfahren lysiert. Die Wachstumsfaktoren Die wachstums- und zellteilungsfördernden Faktoren sind PDGF (platelet derived growth factor), EGF (epithelial growth factor), FGF (fibroblast growth factor), TGF-β (transforming growth factor- β), VEGF (vascular endothelial growth factor), die insbesondere für humane Zellkulturen von Bedeutung sind. PDGF besteht aus vier verschiedenen Isoformen und ist der mengenmäßig größte Faktor in den α-Granula, der die Zellteilung stark fördert11. Das Mitogenn führt zur Zellproliferationo, Zellmigration, Wundheilung und Angiogenesep. Eine Vielzahl an Zelltypen wurde erfolgreich getestet: verschiedene Nierenepithelzellen, aber auch z.B. Knorpelzellen, Augenhornhautzellen, Leukämiezellen. Sowohl Zelllinien als auch Primärzellenq wuchsen nach dem neuen Verfahren1. In Untersuchungen der Arbeitsgruppe konnten adulte Stammzellenr aus abgesaugtem Fettgewebe (adipose-derived stem cells, ADSC) mit den neuen Thrombozytenextrakten als Serumersatz erfolgreich kultiviert werden. Die Forscher können die Zellen unter diesen Kulturbedingungen in ihrem undifferenziertens, oligopotentent Status halten. ADSC können mit den Thrombozytenlysaten zudem annähernd die gleichen Proliferationsraten erzielen wie unter Serumbedingungen13.Darüber hinaus konnte bereits gezeigt werden, dass die Zellen auch ihr Differenzierungspotenzial beibehalten können, indem sie sich in knochenbildende Zellen, Fettzellen und Knorpelzellen weiterentwickelten14. Praktisch: Eine Datenbank für serumfreie Medien Bereits in 2009 wollten einige Wissenschaftler mit Hilfe der Datenbank Goodcellculture anderen Wissenschaftlern einen Überblick über serum-freie Medien und Produkte verschiedenster Hersteller verschaffen. Sie entwickelten eine Datenbank und eine Suchmaschine, mit der nach Zelllinien, Medien, aber auch nach an Serumfreiheit adaptierte Zelllinien gesucht werden konnte. Ziel war es, schnell die nötigen Informationen zu finden, um für seine Zellkultur das richtige serum-freie Medium oder aber eine geeignete Zellkultur zu finden. Leider ist nach Auslaufen der Förderphase dieses Projekt nicht weiterverfolgt worden. Zusammenfassung: Es gibt eine Alternative zur Verwendung fetalen Kälberserums aus humanen Blutplättchen (Thrombozyten). Prof. Gstraunthaler, aber auch andere Forschungsgruppen, konnten mehrfach nachweisen, dass der Ersatz geeignet ist, Stammzellen in undifferenziertem Zustand zu halten oder auch zur Differenzierung in die zutreffendenden Zelltypen anzuregen. Dies wurde für mesenchymale Stammzellenk, aber auch für verschiedene andere Zelltypen gezeigt. Das Potenzial der Plättchenlysate sollte an weiteren Kultursystemen getestet werden Dafür braucht es eine ausreichende Finanzierung. In Hinblick auf das Potenzial einer künftigen Stammzelltherapie müsste die Stammzellforschung selbst ein medizinisches Interesse daran haben zu verhindern, dass sich Sialinsäurereste anderer Spezies in die Zellen einbauen und durch Speziesunterschiede Immunreaktionen ausgelöst werden. Für diese sinnvolle Forschung müssen daher ausreichend Mittel zur Verfügung gestellt werden. Auch müsste die Industrie hier mitwirken. Es darf nicht mehr gemauert werden wenn es darum geht, welche Bestandteile im Einzelnen in den einzelnen Medien drin ist. Denn nur gute, reproduzierbare Forschung führt auch zu neuen Bestellungen bei den Firmen. Die Redaktion sprach mit Prof. Gstraunthaler über die Entwicklung von serum-freien Medien aus humanen Thrombo-zytenextrakten. Redaktion: Ihr Aufgabengebiet ist die Physiologie der Niere: Welchen Anlass gab es, dass Sie sich mit der Entwicklung einer Alternative zum fetalen Kälberserum beschäftigt haben? Prof. Gstraunthaler: Die Gründe dafür ergaben sich aus unserer Beschäftigung mit Nierenepithel-Zellkulturen als Alternativen zu Tierversuchen (in vitro-Nephrotoxizitätstests). Redaktion: Es müssten doch eigentlich schon viele auf die Idee gekommen sein, hier eine Alternative zu entwickeln. Weshalb hat sich genau Ihre Idee durchgesetzt? Prof. Gstraunthaler: Selbstverständlich hatten die Idee andere bereits auch! Wir waren da nicht allein! Die Verwendung thrombozytärer Wachstumsfaktoren zum Knochenaufbau ist in der Kieferchirurgie und Orthopädie schon lange bekannt. Da war es nur eine Frage der Zeit, bis diese Erkenntnisse auch auf die Zellkultur übertragen wurden. Redaktion: Worin unterscheidet sich Serum von Rinderfötus und Mensch? Prof. Gstraunthaler: Aus Sicht der physiologischen Funktion gibt es keine Unterschiede zwischen Blut, Plasma bzw. Serum von Mensch und Tier. Im Kälberserum finden sich halt artfremde, d.h. tierische Proteine, was bei humanen Zellkulturen von entscheidender Bedeutung sein kann. Redaktion: Müsste man nicht auch Blut z. B. aus der Nabelschnur nehmen? Weshalb braucht man das nicht? Prof. Gstraunthaler: Nein, absolut nicht! Die Entnahme von Nabelschnurblut unmittelbar nach einer Geburt stellt ein großes ethisches Problem dar und bedarf der Zustimmung (informed consent) der Eltern. Zweitens denke ich, dass die dabei zu erzielenden Mengen zu gering sind. Und drittens: Wozu? Mit abgelaufenen Spenderthrombozyten aus Blutbanken steht uns ein einwandfreies, klinisch getestetes Ausgangsprodukt zur Verfügung. Konzentratbeutel von Spenderthrombozyten haben eine Lebensdauer von 5 Tagen. Danach dürfen sie nicht mehr zu therapeutischen Zwecken verwendet werden und müssten als medizinischer Abfall entsorgt werden. Zur Extraktherstellung und Isolierung humaner thrombozytärer Wachstumsfaktoren sind sie aber noch hervorragend geeignet. Redaktion: In Ihrer Machbarkeitsstudie haben Sie bereits gezeigt, dass die Verwendung von humanen Thrombozyten-Wachstumsfaktoren für die Kultivierung von mesenchymalen Stammzellen sehr gut geeignet ist. Prof. Gstraunthaler: Ja, aber wie bereits vorhin gesagt, das haben andere Gruppen auch bereits gezeigt. Als Wissenschaftler und Grundlagenforscher bin ich immer froh, wenn andere meine Forschungsergebnisse bestätigen können, und umgekehrt, wenn ich die Resultate anderer reproduzieren kann. Redaktion: In welchem Entwicklungsschritt befinden Sie sich gerade? Prof. Gstraunthaler: Nun, die ersten Studien sind abgeschlossen und entsprechend publiziert. Damit sind unsere Resultate und Erkenntnisse in der Scientific Community präsent und werden zwischenzeitlich bereits zitiert. Doch es gibt noch viel zu tun: z.B. die Ausweitung auf weitere Zelllinien, Langzeitstudien, die Standardisierung der Lysate bis hin zu einer GMP-konformen Herstellung, welche von anderen Gruppen bereits in Angriff genommen wurde. Redaktion: Keiner weiß noch immer so richtig, was im Kälberserum drin ist. Schätzungen sprechen von bis zu 1.000 verschiedenen Inhaltsstoffen. Trotzdem ist es immer noch weltweit verbreitet. Was erschwerte denn in den letzten Jahrzehnten die Feststellung der Inhaltsstoffe? Mit welchen Methoden ermitteln Sie die Inhaltsstoffe? Prof. Gstraunthaler: Die klassischen Hormone im Serum, wie Insulin, Schilddrüsenhormone oder Steroide, sowie Enzymaktivitäten (LDH, GOT, GPT) können leicht nachgewiesen werden. Schwieriger ist der Nachweis der hoch Spezies-spezifischen Wachstumsfaktoren, da es keine Rinder-spezifischen ELISAu gibt. Mit den modernen Methoden der Massenspektrometrie erhalten sie heute eine Flut an Daten, doch die entscheidenden Wachstums- und Attachmentfaktoren daraus zu identifizieren gleicht der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Redaktion: Sie schreiben, dass der Einfluss von Heparin als Inhibitor der Fibrinbildung auf die Zellkulturen noch nicht erforscht sei. Ich habe das so verstanden, dass Sie anstelle des Heparins eine andere Salzlösung verwenden. Habe ich das richtig verstanden? Wenn ja, was ist das für eine Salzlösung? Prof. Gstraunthaler: Die Sache ist etwas anders: Im Gegensatz zum vielverwendeten „platelet-rich plasma“ (PRP), bei welchem die Thrombozyten in antikoaguliertemv Plasma aktiviert werden, werden bei unserer Methode die Thrombozyten gewaschen, in physiologischer Kochsalzlösung resuspendiert und anschließend lysiert. Dadurch werden alle Plasmaproteine, aber auch alle Gerinnungsfaktoren einschließlich des Fibrinogens soweit ausverdünnt, dass eine Gerinnung bzw. Fibrinbildung nicht mehr ablaufen kann. Somit ist ein Zusatz von Heparin nicht mehr notwendig. Redaktion: Sowohl www.goodcellculture.org als auch www.goodcellculture.com gibt es nicht mehr. Ist die Idee einer frei zugänglichen Datenbank gestorben? Prof. Gstraunthaler: An sich nicht, doch die ständige Betreuung einer solchen umfangreichen Datenbank und deren regelmäßige Aktualisierung sind sehr aufwändig und kosten Geld. Dazu würden wir wieder Spezialisten benötigen, die sowohl auf dem Gebiet der IT und der Web-Programmierung als auch in der Zellbiologie und Zellkultur entsprechend ausgebildet sind. Dazu kommt noch, dass die Menge an neuentwickelten kommerziellen serum-freien Medien fast nicht mehr zu überblicken ist. Andererseits muss gesagt werden, dass die Homepages der einschlägigen Firmen zum Teil sehr informativ sind und die Suche nach serum-freien Medien erleichtern. Was fehlt, ist allerdings der direkte Vergleich – was aber auch nicht einfach ist, da Daten über die Zusammensetzung der Medien meist fehlen, bzw. von den Firmen nicht preisgegeben werden. Redaktion: Können Studenten sich bei Ihnen für eine Doktorarbeit auf dem Gebiet bewerben? Prof. Gstraunthaler: Derzeit bin ich leider ohne einschlägige Projektförderung, d.h. ich kann auch keine Dissertanten anstellen bzw. deren Forschungsarbeit finanzieren. Redaktion: Bei der Gefahr, die von den Sialinsäureresten für die Stammzelltherapie ausgeht: Müsste nicht ein sehr großes Interesse an Ihren serumfreien Medien bestehen? Könnte Ihre Forschung daher nicht z.B. im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „Regenerative Medizin“ gefördert werden? Prof. Gstraunthaler: Ja, das wäre sicher ein guter Ansatz, einen Forschungsverbund aller auf diesem Gebiet tätigen Arbeitsgruppen zu initiieren. Damit könnten voll humanisierte Kultursysteme für zukünftige klinische Anwendungen von Stammzellen gemeinsam ausgearbeitet werden. Literatur: 1 Caroline Rauch, Elisabeth Feifel, Eva-Maria Amann, Hans Peter Spötl, Harald Schennach, Walter Pfaller & Gerhard Gstraunthaler (2011): Alternatives to the Use of Fetal Bovine Serum: Human Platelet Lysates as a Serum Substitute in Cell Culture Media. ALTEX 28: 305-316. http://www.altex.ch/All-issues/Issue.50.html?iid=128&aid=4 2 Hilsenbeck, E. M. (2007): Untersuchungen zur Entblutezeit bei Rindern nach Bolzenschußbetäubung. Dissertation an der tierärztlichen Fakultät derLudwig-Maximilians-Universität München.http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:YEVF7Syx2cgJ:edoc.ub.uni-muenchen.de/6897/1/Hilsenbeck_Eva_Maria.pdf+Bolzenschuss+%2B+Fehlbet%C3%A4ubung&hl=de&ct=clnk&cd=13&gl=at&lr=lang_de 3 http://www.tagesschau.de/inland/kaelberserum-101.html 4 http://www.laborjournal.de/editorials/770.lasso 5 http://www.sueddeutsche.de/wissen/pharmaindustrie-das-schmutzige-geschaeft-mit-dem-blut-ungeborener-kaelber-1.2602820 6 Gstraunthaler, G. & Lindl, T. (2013): Zell- und Gewebekultur. Allgemeine Grundlagen und spezielle Anwendungen. 7. Aufl., Springer Spektrum Verlag Heidelberg. http://www.springer.com/de/book/9783642331121 7 Chandana Tekkatte, Gency Ponrose Gunasingh, K.M. Cherian & Kavitha Sankaranarayanan (2011): “Humanized” Stem Cell Culture Techniques: The Animal Serum Controversy. Review, SAGE-Hindawi Access to Research Stem Cells International, Article ID 504723, doi:10.4061/2011/504723 8 Schrödel, A. (2007): Die Rolle des fetalen Kälberserums in Zellkulturmedien. Biol. Unserer Zeit 5/37, Seite 289. Wiley-VCH-Verlag. 9 Gstraunthaler, G. (2014): A Severe Case of Fraudulent Blending of Fetal Bovine Serum Strengthens the Case for Serum-free Cell and Tissue Culture Applications. ATLA 42: 207-209. 10 Gerhard Gstraunthaler, Toni Lindl & Jan van der Valk (2013): A plea to reduce or replace fetal bovine serum in cell culture media. Cytotechnology 65: 791–793. DOI 10.1007/s10616-013-9633-8 11 https://www.sartorius.de/de/product/product-detail/be12-725f/ 12 http://www.transfusionsmedizin.ukw.de/studenten/hauptvorlesung/herstellung-indikation-tks/herstellung.html 13 Caroline Rauch, Jaqueline Wechselberger, Elisabeth Feifel and Gerhard Gstraunthaler (2014): Human Platelet Lysates Successfully Replace Fetal Bovine Serum in Adipose-Derived Adult Stem Cell Culture. Journal of Advanced Biotechnology and Bioengineering 2: 1-11. http://www.synergypublishers.com/downloads/jabbv2n1a1/ 14 Caroline Rauch, Elisabeth Feifel, Angelika Flörl, Kristian Pfaller & Gerhard Gstraunthaler (2014): Human Platelet Lysates Promote the Differentiation Potential of Adipose-Derived Adult Stem Cell Cultures. Journal of Advanced Biotechnology and Bioengineering 2: 39-48. http://www.synergypublishers.com/downloads/jabbv2n2a1/ 15 Annie N. Samraj, Oliver M. T. Pearce, Heinz Läubli, Alyssa N. Crittenden, Anne K. Bergfeld, Kalyan Banda, Christopher J. Gregg, Andrea E. Bingman, Patrick Secrest, Sandra L. Diaz, Nissi M. Varki, & Ajit Varki (2014): A red meat-derived glycan promotes inflammation and cancer progression. PNAS 112/2: 542–547. http://www.pnas.org/content/112/2/542 Glossar: a epithelial: vom Deckgewebe ausgehend. Epithelien sind ein- oder mehrschichtige Zelllagen, die alle äußeren und inneren Körperoberflächen bedecken. b fetal (fötal): den Fötus betreffend (ein Entwicklungsstadium im Mutterleib, das sich der Embryonalphase anschließt). c Endotoxine: Bestandteile der äußeren Zellmembran z.B. von Bakterien, die toxisch wirken und als Fremdpartikel eine Immunreaktion auslösen. d Mykoplasmen: kleinste sich selbst vermehrenden Prokaryoten im Durchmesser von 0,2 bis 2 Mikrometern e Prionen: proteinartige infektiöse Partikel aus abnormal gefalteten Proteinen f Proteom: Gesamtheit aller Proteine g Metabolom: Gesamtheit der Metabolite h Feeder layer: Fütterzellen, meist aus Mäusefibroblasten, die durch Bestrahlung ihre Teilungsfähigkeit verloren haben. Sie „füttern“ die über ihnen befindlichen gewünschten Zellen und lassen diese besser wachsen. Sie dienen zudem der besseren Anheftung dieser gewünschten Zellen. i Fibroblasten: Zellen des Bindegewebes j induzierte pluripotente Stammzellen: bereits ausdifferenzierte Zellen werden reembryonalisiert und können nun in eine Vielzahl an Zelltypen weiterentwickelt werden. k mesenchymale Stammzellen: embryonales Stütz- und Hüllgewebe mit pluripotenten Eigenschaften, aus dem sich knochenbildende Zellen, Knorpel- und Fettzellen entwickeln. l Lysosomen: Kleine Bläschen mit hydrolytischen Enzymen, die z. B. Bakterien verdauen können. m Peroxysomen: Kleine Bläschen, die Metabolite oder freie Radikale mit Peroxidasen abbauen können. n Mitogen: Substanzen, die zur Zellteilung anregen. o Zellproliferation: Zellteilung p Angiogenese: Gefäßbildung q Primärzellen: Zellen, die einem ausdifferenzierten Organ isoliert worden sind und noch viele der ursprünglichen Zelleigenschaften besitzen, die sie im Organ hatten. r Adulte Stammzellen: Stammzellen, die in einer „Nische“ eines ausdifferenzierten Gewebes (Organ) vorkommen und sich in wenige dem Organ/Zelltyp entsprechende Zellen differenzieren zu können. s undifferenziert: noch nicht in einen Zelltyp verwandelt t oligopotent: Fähigkeit einer Zelle, sich in einige wenige Abkömmlinge zu differenzieren. u Elisa: Antikörper-basiertes Nachweisverfahren v Antikoagulation: Hemmung der Blutgerinnung mit z.B. Heparin, Cumarinen oder z.B. medikamentös. * Der Wissenschaftler: natürlich ist die Wissenschaftlerin gleichermaßen gemeint, aber der Übersichtlichkeit halber ist die konventionelle Schreibweise gewählt.

Europäische Medizinagentur (EMA) in Amsterdam-Zuidas, Niederlande. Foto: MrAronymous, Wikipedia, CC BY-SA 4.0 Ende September wurde vom EU-Parlament das Ergebnis der ersten Lesung zum Erlass einer aktualisierten Verordnung für die Zulassung und Überlassung von Humanarzneimitteln veröffentlicht. Die Reform soll auch den Versuchstieren einige Verbesserungen bringen. Darin heißt es, dass den neuen Methoden anstelle von Tierversuchen Vorrang eingeräumt werden sollen. zu diesen neuen Methoden gehören In-vitro-Modelle wie mikrophysiologische Systeme einschließlich Organ-on-Chips, (2D- und 3D-)Zellkulturmodelle, Organoide sowie auf menschlichen Stammzellen basierende Modellen, ferner In-silico-Technologien, In-chemico-Methoden oder z.B. beliebige Kombinationen daraus. Letztlich sollten Anstrengungen unternommen werden, um Verfahren an lebenden Tieren zu wissenschaftlichen Zwecken vollständig zu ersetzen. So darf der/die Antragsteller:in keine Tierversuche durchführen, wenn wissenschaftlich zufriedenstellende tierversuchsfreie Testverfahren verfügbar sind. Über ihre wissenschaftlichen Ausschüsse leistet die Europäische Medizinagentur (EMA) regulatorische Unterstützung und z.B. anderweitige Hilfestellungen bei der Entwicklung, Validierung und regulatorischen Umsetzung neuartiger Methoden, bei denen der Einsatz von Tieren in Versuchen ersetzt wird. Auch die unnötige mehrfache Durchführung von Versuchen mit lebenden Tieren soll verhindert werden, indem z. B. nicht-klinische Studien von Antragsteller:innen und Zulassungsinhaber:innen gemeinsam durchgeführt werden sollen und die gemeinsame Nutzung von Daten aus nicht-klinischen Studien an lebenden Tieren erleichtert wird. Die Antragsteller:innen und Inhaber:innen von Zulassungen sollten sich zudem nach Kräften bemühen, die Ergebnisse von Tierversuchen wiederzuverwenden und der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Quelle und weitere Informationen: https://data.consilium.europa.eu/doc/document/ST-13737-2026-INIT/de/pdf

Die Coalition to Iluminate and Adress Animal Methods Bias (COLAAB) befragt derzeit Forscher:innen, die aufgrund ihrer Arbeit mit tierfreien Methoden beim Einreichen von wissenschaftlichen Manuskripten, der Karriereberatung oder bei der Forschungsfinanzierung diskriminiert wurden. COLAAB will die Geschichten online sowie in Publikationen und Präsentationen anonym veröffentlichen, um zur Aufklärung beizutragen. Die COLAAB ist eine internationale Cooperation von Forscher:innen und Befürworter:innen unter der Leitung des RSPCA und Vertreter:innen des Johns Hopkins Center for Alternatives to Animal Testing, der University of Rochester, der Utrecht University, der York St John University, des Centre for Human Specific Research, Humane World for Animals, People for the Ethical Treatment of Animals sowie unabhängiger Wissenschaftler:innen. Die Arbeitsgruppe Mitigation (Schadensbegrenzung) von COLAAB hat sich zum Ziel gesetzt, Instrumente und Strategien zu entwickeln und umzusetzen, um Verzerrungen durch Tierversuchsmethoden zu mindern. Die Organisation will bei Fachzeitschriften, Förderinstitutionen, Herausgeber:innen, Autor:innen und bei Nachwuchswissenschaftler:innen für dieses Thema zu sensibilisieren. Hier geht es zum Befragungsformular: https://www.animalmethodsbias.org/index.php/share-your-story?emci=7d7a73c3-c3bd-f111-a6a9-000d3a56d2f7&emdi=31421675-eabd-f111-a6a9-000d3a56d2f7&ceid=2091657

Forschende vom Fraunhofer-Institut für Silikatforschung ISC in Würzburg unter der Leitung von Dr. Tobias Weigel entwickeln Bio-Drucktinten auf Basis der Gewebeproteine Kollagen und Elastin. Damit lassen sich ohne chemische Modifikation physiologische Gewebestrukturen nachbilden. 3D-Druck freistehender Gitterstrukturen Foto: © K. Selsam/Fraunhofer ISC Der 3D-Biodruck eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung von Organen und Geweben, die beispielsweise in der Organtransplantation und der Wirkstoffentwicklung benötigt werden. Allerdings sind bisherige Biotinten zwar zellverträglich und druckbar, bilden die physiologische Struktur und Zusammensetzung von Geweben jedoch nicht ausreichend nach. In dem Projekt PhysioINK geht das Wissenschaftsteam nun einen neuen Ansatz: Sie verwenden Kollagen Typ I, Kollagen Typ IV und Elastin, die einen neutralen pH-Wert besitzen, physiologische Eigenschaften aufweisen und mit humanen Zellen höchst verträglich sind. Positiv geladene Kollagen- bzw. Elastin-Moleküle mit jeweils passenden negativ geladenen Makromolekülen basierend auf nachhaltigen Cellulose-Derivaten verpackt. Sie verhindern zunächst die selbstständige Reorganisation der Moleküle zu Fibrillen, die nicht mehr formbar wären. Nach dem Druck wird dieser natürliche Reorganisationsprozess in die natürliche, physiologische faser- oder netzartige Struktur durch eine Temperaturerhöhung wieder ermöglicht. Quelle und weitere Informationen: https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2026/oktober-2026/nachhaltige-drucktinten-fuer-die-herstellung-von-funktionellen-organen.html

Der EFTA-Gerichtshof hat entschieden, dass Blutentnahmen bei trächtigen Stuten zur Gewinnung des Hormons PMSG unter die Regeln für wissenschaftliche Tierversuche fallen. Damit unterliegen sie den geltenden Tierschutzvorschriften für Versuchstiere und können nicht unreguliert als reine landwirtschaftliche Praxis vorgenommen werden. Einem Pferd wird Blut entnommen. Von USCDCP auf pixnio.com - https://pixnio.com/science/veterinary-medicine/clinician-is-bleeding-a-horses-jugular-vein-to-test-it-for-the-arboviral-disease, Copyrighted free use, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=97257674 Island gehört zwar nicht zur Europäischen Union, ist aber gemeinsam mit Norwegen und Liechtenstein Teil des Europäischen Wirtschaftsraums. Deshalb gelten zahlreiche Vorschriften des EU-Binnenmarktes auch in diesen EFTA-Staaten. Bei Streitfragen übernimmt der EFTA-Gerichtshof in Luxemburg Entscheidungen, die in vieler Hinsicht mit denen des Europäischen Gerichtshofs innerhalb der Europäischen Union vergleichbar sind. Nationale Gerichte der EFTA-Staaten können dem Gericht Fragen zur Auslegung des EWR-Rechts vorlegen. Pferde werden trotz vorhandener tierleidfreier Verfahren noch immer für die Gewinnung von Hormonen eingesetzt. Aus dem Blut tragender Stuten wird das Fruchtbarkeitshormon PMSG (Pregnant Mare Serum Gonadotropin) gewonnen. Dieses wird in der industriellen Ferkelzucht für die gezielte Planung und Steuerung des Geburtszeitpunkts (Geburtentaktung) und zur Steigerung der Wurfgröße eingesetzt. Ebenfalls zum Einsatz kommt es bei der Zucht von Mäusen zur hormonellen Stimulation der Eierstöcke. (1,2) Die Gewinnung des Hormons ist äußerst leidvoll für die betroffenen Stuten, denn dazu werden ihnen bis zu zehn Liter Blut pro Woche entnommen. Die Fohlen, die durch die erzwungenen Trächtigkeiten entstehen, werden dabei als reines „Neben“- bzw. „Abfallprodukt“ in Island geschlachtet. Das isländische Unternehmen Ísteka vertrat die Auffassung, dass die Blutentnahme nicht unter die europäischen Vorschriften für Tiere falle, die zu wissenschaftlichen Zwecken eingesetzt werden. Das EFTA-Gericht folgte dieser Auffassung nicht und entschied, dass eine jahrzehntelang praktizierte Methode rechtlich überprüfbar bleibt und sich an den heute geltenden europäischen Regeln messen lassen muss. (3) Demnach fallen die Blutentnahmen zur Herstellung des Hormons unter den Anwendungsbereich der europäischen Tierversuchsrichtlinie EU/63/2010. Da die Produktion nun als Tierversuch gemäß § 7 und 7a TierSchG eingestuft werden kann, ist dieser Tierversuchs auch gemäß dieser EU-Richtlinie nicht gerechtfertigt, da Tierversuche nur durchgeführt werden dürfen, wenn es keine Alternative gibt. Und in diesem Fall gibt es Möglichkeiten, dieses Hormon synthetisch herzustellen. (4-7) Von 2016 bis Anfang 2019 wurden in Deutschland schätzungsweise etwa 6,4 Millionen Einzeldosen PMSG zur Behandlung von Schweinen eingesetzt. Dies entsprach einer Steigerung gegenüber den Vorjahren. (8) Schätzungen zufolge wird PMSG noch von etwa 20 Prozent der Schweinezuchtbetriebe in Deutschland verwendet. (9) Der Einkauf und die Nutzung des Hormons stehen in Deutschland und der EU seit Jahren unter starker Kritik von NGOs. Im Jahr 2024 hatte ein Bündnis aus Tierschutzorganisationen ein grundsätzliches Verbot der Gewinnung und Anwendung von PMSG gefordert. (10) Die damalige Ampel-Koalition wollte die Vorgaben rund um das Hormon PMSG damals verschärfen. Allerdings scheiterte das Vorhaben durch das vorzeitige Ende der Koalition. (11) Von 2019 bis 2021 wurde ein Projekt zu Alternativen vom Bundeslandwirtschaftsministerium gefördert. (6) Eine Befragung der Praxisbetriebe durch Wissenschaftler ergab, dass die Zucht von Ferkeln auch ohne PMSG/eCG möglich ist. (7) Literatur: (1) Charitè 3R (2022). Charité 3R fördert zwei neue Projekte, die die Umsetzung der 3Rs in der Tierhaltung unterstützen. 22.12.2022. https://charite3r.charite.de/metas/meldung/artikel/detail/charite_3r_foerdert_zwei_neue_projekte_die_die_umsetzung_der_3rs_in_der_tierhaltung_unterstuetzen (2) Bundesverband Menschen für Tierrechte (2026). Versuchstier des Jahres – das Pferd. https://www.tierrechte.de/2026/08/24/das-pferd-ist-das-versuchstier-des-jahres-2026/ (3) EFTA Gerichtshof (2026). EFTA-Gerichtshof stärkt Tierschutz: Blutentnahme bei trächtigen Stuten fällt unter Regeln für wissenschaftliche Tierversuche. 27.09.2026. E-24/25 – Ísteka ehf. gegen The Icelandic Food and Veterinary Authority (Matvælastofnun) Urteil vom 16. September 2026. https://www.diebewertung.de/efta-gerichtshof/ (4) Schäffer, L. (2020). Gutachten: Zulässigkeit von Blutentnahmen von trächtigen Stuten nach nationalem Recht im Gebiet der Bundesrepublik. August 2020. (5) Justus-Liebig-Universität Gießen (…). Alternativen zum Einsatz von PMSG/eCG in der Sauenhaltung. https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb10/institute_klinikum/klinikum/kgga/frontpage/links/alternativen-pmsg-ecg (6) Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (o. J.). Entwicklung und Einführung eines mehrstufigen Wissenstransfers von Alternativen zum Einsatz von PMSG/eCG in der Sauenhaltung. https://service.ble.de/ptdb/index2.php?detail_id=14736202&ssk=PTDB-alles&site_key=141&zeilenzahl_zaehler=9389&NextRow=1650 (7) Wehrend, A. & Kauffold, J. (2023). Alternativen zum Einsatz von PMSG/eCG in der Sauenhaltung. Auswertung von Praxiserfahrungen und wissenschaftlicher Literatur. Deutsches Tierärzteblatt 71(9). (8) Deutscher Bundestag (2022). Mehr Verwendung des Hormons PMSG in der Tierhaltungg. Ernährung und Landwirtschaft - Antwort - hib 610/2022 vom 1.11.2022. https://www.bundestag.de/presse/hib/kurzmeldungen-918862 (9) Bundesinformationszentrum Landwirtschaft (2022). PMSG in der Sauenhaltung - Interview mit Nadine Henke. https://www.nutztierhaltung.de/schwein/sau-ferkel/management/interview-mit-nadine-henke-zum-einsatz-vonpmsg/ecg/ (10) Menschen für Tierrechte (2024). Wir brauchen mehr Tierschutz im Tierschutzgesetz. Offener Brief vom 3. Mai 2024. https://www.tierrechte.de/2024/05/03/03-mai-2024-offener-brief-wir-brauchen-mehr-tierschutz-imtierschutzgesetz/ (11) ProVieh (2025). Rückblick auf die Tierschutz(miss)erfolge der amtierenden Bundesregierung. Noch viel Luft nach oben. https://www.provieh.de/2025/01/rueckblick-auf-die-tierschutzmisserfolge-der-amtierenden-bundesregierung/

Die Verordnung streicht Formulierungen, die den Eindruck erwecken könnten, dass Tierversuche der einzig akzeptable Weg sind, um Sicherheitsinformationen für behördliche Entscheidungen bei Produkten für den menschlichen Gebrauch zu generieren. Zudem hat die FDA eine Datenbank mit konkreten Anwendungsbeispielen für New Approach Methodologies (NAMs) eingerichtet. Die erste Veröffentlichung umfasst 25 Beispiele aus öffentlich zugänglichen FDA-Prüfungsunterlagen. Weitere Informationen: https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-updates-regulations-advance-innovative-alternatives-animal-testing

Wie aus einer aktuellen Pressemitteilung hervorgeht, werden die National Institutes of Health (NIH) fünf große Initiativen umsetzen. Finanzmittel in Höhe von 88 Millionen US-Dollar werden für biomedizinische Infrastrukturprojekte zur Verfügung gestellt und unter anderem ein neuer Fördermittelwettbewerb um die Entwicklung von NAMs ausgeschrieben. Die 88 Mio. US-Dollar sind für 10 Bauprojekte vorgesehen, die über das ganze Land verteilt sind, um den Fortschritt von NAMs voranzutreiben. In diesen sollen wichtige Gesundheitsprobleme der US-Bevölkerung wie chronische Erkrankungen, seltene Kinderkrankheiten, Krebs, Adipositas und Stoffwechselstörungen erforscht und der Einsatz von Tieren reduziert werden, wo immer es möglich ist. Die NIH werden außerdem ein Bio Genesis Autonomous Human Biology Laboratory innerhalb des NIH Clinical Center einrichten, um standardisierte menschliche Organoidmodelle, Robotik, KI und fortschrittliche Datenverarbeitungsfähigkeiten in eine experimentelle Plattform mit geschlossenem Regelkreis zu integrieren. Die neuen Laborsysteme werden Daten generieren, die kontinuierlich in das nächste Experiment einfließen und die Translation beschleunigen, während gleichzeitig die Abhängigkeit von Tiermodellen verringert wird. Weitere Informationen: https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-makes-major-investments-advance-human-based-research-infrastructure-technologies

Logo des National Toxicology Program. Das NTP Interagency Center for the Evaluation of Alternative Toxicological Methods (NICEATM) in den USA hat eine neue Version seiner Open (Quantitative) Struktur-Aktivitätsbeziehungs-App mit dem Namen OPERA veröffentlicht. Mit der Anwendung lassen sich Computer-gestützte Vorhersagen über physikalisch-chemische Eigenschaften, Umweltverbleib und Toxizität sowie zu Eigenschaften im Zusammenhang mit der Absorption, Verteilung, dem Metabolismus und der Ausscheidung von Chemikalien generieren, ohne diese im Labor messen zu müssen. Neue Behörde für die Umsetzung von NAMs NICEATM heißt im Übrigen inzwischen NIH Office of Research Innovation, Validation, and Application (ORIVA). Das neue Amt für Forschungsinnovation, Validierung und Anwendung (ORIVA) der NIH wird die NIH-weiten Bemühungen zur Entwicklung, Validierung und Ausweitung der Nutzung humanbasierter Ansätze in der gesamten biomedizinischen Forschung der NIH koordinieren. ORIVA ist dann Drehscheibe für die behördenübergreifende Koordination und die Umsetzung regulatorischer Vorgaben zum Schutz der öffentlichen Gesundheit. OPERA ist eine kostenlose Open-Source-App. Sie kann unter folgender Adresse heruntergeladen werden: https://github.com/kmansouri/OPERA Allgemeine Informationen zu OPERA finden Sie unter: https://ntp.niehs.nih.gov/whatwestudy/niceatm/comptox/ct-opera/opera Weitere Informationen zur neuen Behörde ORIVA: https://dpcpsi.nih.gov/oriva

Spendertiere retten Tierleben Leitfaden zur Einrichtung eines Tierkörper-Spendenprogrammes Sie kennen eventuell bereits die Möglichkeit einer Körperspende an Instituten der Humanmedizin, um Medizinstudenten die Möglichkeit zu geben, die menschliche Anatomie oder Organerkrankungen zu studieren. Auch angehende Tierärzte und Biologen müssen sich nötiges Wissen und Fertigkeiten für ihren späteren Beruf aneignen. Die Tiere dafür werden vorwiegend extra getötet. Sie stammen aus Tierversuchslaboren, aus Zuchten oder auch der Massentierhaltung. Der Bedarf ist groß, allein in Deutschland gibt es über 100 Institute mit diesen Kursen. Das Projekt SATIS stellt aus diesem Grund einen Leitfaden zur Etablierung eines Tierkörper-Spendenprogrammes, auch als Druckversion in A5, zur Verfügung. Bitte helfen Sie mit bei der Umsetzung eines lokalen Tierspendenprogrammes Eine Tierspende leistet einen großen Beitrag zu einem ethischen Umgang der Gesellschaft mit Tieren. In den USA, den Niederlanden und Australien wird das Programm bereits erfolgreich umgesetzt. Um das Spendertier-Programm breitflächig in Deutschland einzuführen, wird Ihre Hilfe – als Tierhalter, Tierarzt, aktiver Tierschützer, Student – vor Ort gebraucht.Bitte helfen Sie mit, damit auch in Deutschland mit Spendertieren Tierleben gerettet werden können. Übersicht uns bekannter Universitäten, die Spendertiere annehmen könnten Berlin: Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Anatomie: Verwendung von gespendeten Tierkörpern von Hunden, Katzen, aber auch Kleintieren wie Mäuse, Ratten oder Chinchillas. Kontakt: Sekretariat: Mail: anatomie@vetmed.fu-berlin.de, Tel.: +49 30 838 53555. Bayreuth: Universität, Lehrstuhl Tierökologie I. Bedarf an: Säugetieren und Fischen. Kontakt: Prof. Dr. Heike Feldhaar, E-Mail: Feldhaar@uni-bayreuth.de. Dresden: Fachbereich Biologie, geringer Bedarf an gespendeten Tierkörpern von Hunden oder Katzen. Gießen: Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Veterinär-Anatomie, -Histologie und -Embryologie. Verwendung von gespendeten Tierkörpern von Hunden (nicht bei einer Zoonose). Maximal 24 Stunden nach Eintritt des Todes, muss das verstorbene Tier im Institut sein. Kontakt: Frau Dr. Fietz, Mail: Daniela.Fietz@vetmed.uni-giessen.de, Tel.: 0641 99 38 133. Halle: Fachbereich Zoologie, geringer Bedarf, überfahrene Wildtiere verwendet. Hannover: Tierärztliche Hochschule, Anatomisches Institut, Bedarf an gespendeten Tierkörpern (nicht bei einer Zoonose) und maximal 48 Stunden nach Eintritt des Todes, außer der Tierkörper ist tiefgefroren. Kontakt: Herr Stünkel, Tel. 0511 856-7498. Jena: Universität, Institut für Zoologie und Evolutionsforschung. Bedarf an folgenden Tieren: Kleinsäuger (Meerschweinchen, Ratten, Frettchen), Reptilien. Kontakt: PD Dr. Manuela Schmidt (Mitglied im Tierschutzausschuss der Fakultät für Biowissenschaften), schmidt.manuela@uni-jena.de. Koblenz: Abteilung Biologie, geringer Bedarf an gespendeten Tierkörpern von Hunden oder Katzen. Köln: Universität, Institut für Zoologie, AG General Ecology. Bedarf an folgenden Tieren: Spinnen, Insekten, Krebstiere. Kontakt: Prof. Dr. Hartmut Arndt hartmut.arndt@uni-koeln.de München: Fachbereich Veterinärmedizin Um mögliche neue universitäre Ansprechpartner in Ihrer Nähe zu finden, können Sie sich auch an den Karten zur Uni-Übersicht unseres Hochschul-Wegweisers orientieren. Bitte leiten Sie bei erfolgreicher Vermittlung Ihre Informationen an uns weiter, um Sie auch weiteren Interessenten zur Verfügung zu stellen. Fotonachweise: Dog and cat looking up © Michael Pettigrew, fotolia.com Lapin et cobaye sur fond blanc © Magalice, fotolia.com

Einige humane Lehrmittel wurden als Freeware konzipiert, andere können über unseren Kooperationspartner InterNICHE zu günstigen Preisen bestellt werden. Die Materialien umfassen unter anderem die Fachgebiete Anatomie, klinische Fertigkeiten und Chirurgie, Physiologie und Pharmakologie. Freeware im Internet Video zur Sektion einer Ratte, siehe Ausgewählte Innovationen unter Anatomie Videos zu Sektionen an verschiedenen Spezies, siehe Ausgewählte Innovationen unter Anatomie VR-Anatomie-Programme für Hund und Rind, siehe Ausgewählte Innovationen unter Anatomie MetaNeuron: Simulationssoftware zur Neuronenaktivität, siehe Ausgewählte Innovationen unter Physiologie NEURON: Simulation von Neuronen und neuronalen Netzwerken, die an einigen Physiologie-Instituten in Deutschland zur studentischen Ausbildung eingesetzt wird. Easy Anatomy: Interaktives Programm für Hunde-Anatomie und virtuelle Sektionen in 3D – für Veterinärmedizin und Biologie, siehe Ausgewählte Innovationen unter Anatomie. Strukturelle und funktionelle Anatomie des menschlichen Gehirns: Kostenloser Download des virtuellen Atlas entwickelt im Forschungszentrum Jülich. Physiologie-Simulationen: Pulse Physiology Engine: Die Pulse Physiology Engine ist eine Open-Source-Plattform (Windows, Mac und Linux), ein umfassender Simulator für die menschliche Physiologie, der die medizinische Ausbildung, Forschung und Trainingstechnologien vorantreibt. Es handelt sich um eine Reihe von mathematischen Modellen (Engine), die immersives Lernen und ernsthafte Spiele für das medizinische Training ermöglichen. Sie können ein realistisches Trainingserlebnis bieten mit Echtzeitergebnisse für Trauma und Behandlung. Die Engine ermöglicht eine genaue und konsistente Physiologiesimulation.

Einige der hier aufgeführten sowie weitere Ersatzmethoden zum Tierverbrauch in der Ausbildung werden in der Publikation von Zemanova et al. (2021) vorgestellt: Zemanova MA, Knight A, Lybæk S. Educational use of animals in Europe indicates a reluctance to implement alternatives. ALTEX. 2021;38(3):490-506. Zemanova und Knight analysierten 2021 auch Studien zur pädagogischen Effizienz der humanen Lehrmethoden im Rahmen eines systematischen Reviews. In 90 % der Studien waren humane Lehrmethoden genauso effektiv oder effektiver als der Einsatz von Tieren, um die gewünschten Lernergebnisse zu erzielen: Zemanova MA, Knight A. The Educational Efficacy of Humane Teaching Methods: A Systematic Review of the Evidence. Animals (Basel). 2021 Jan 7;11(1):114. 1. Medizinische Eingriffe und Chirurgie I. Trainingszentren mit tierversuchsfreien Techniken II. Simulatoren für die Tiermedizin III. Simulatoren für die Humanmedizin IV. Simulatoren für minimalinvasive Eingriffe V. Plattformen für Näh-, Knoten-, Injektions- und Punktionsverfahren Für die medizinische Weiterbildung gibt es dank der technischen Weiterentwicklung zunehmend Kursangebote ohne Tierversuche. Nachfolgend sind einige Beispiele genannt. Die Giessen School of Endoscopic Surgery (GSES) ist eine international renommierte Institution für Aus- und Weiterbildungen in humanmedizinischen Fachrichtungen der Gynäkologie, Urologie, (Mikro-)Chirurgie und Anatomie sowie auch Veterinärmedizin, unter Verwendung von virtuellen Simulatoren, telemedizinischen Übertragungen, Anatomiedemonstrationen, Pelvitrainern usw. Das Unternehmen Karl Storz bietet Weiterbildungen für endoskopische Operationstechniken und unterstützt Trainings- und Weiterbildungsmaßnahmen in Kliniken und spezialisierten Trainingszentren. Diese Trainingszentren, geordnet nach Fachbereichen, sind mit Arbeitsplätzen von Karl Storz ausgestattet und bieten feste Schulungsprogramme an. Des Weiteren bietet die EndoAkademie im Bereich der Endoskopie regelmäßig an verschiedenen Orten tierversuchsfreie Kurse an. Neben synthetischen Modellen werden lediglich Schweinemägen von Schlachthöfen verwendet. Takeda Forum bietet neben Mikrochirurgie-Workshops und Hands-On-Kursen am Schwein auch Mikrochirurgie-Workshops am Pulsating Organ Perfusion-Trainer (P.O.P Trainer) an. Für 2019 ist hierfür der 22.11. in Magdeburg angegeben. Zum Studium der Veterinärmedizin an der Freien Universität Berlin gehört ein modellbasierter Notfalltrainingskurs, bei dem die häufigsten Notfälle der Tiermedizin trainiert werden. Zu dem Pflichtkurs mit sechs Semesterwochenstunden gehört ein angefahrener Hund zum Trainieren der Wiederbelebung (interaktiver CPR-Dummy), ein Rind mit komplizierter Geburt, ein Huhn mit Verdacht auf Salmonellen oder ein Pferd mit Kolik. Statt echter Patienten werden in 16 Stationen rund 90 Tiermodelle verwendet. So müssen nur einige wenige Übungen an Tierkadavern durchgeführt werden. Die Ausgründung Vetiqo vertreibt Tiermodelle für die tiermedizinische Ausbildung weltweit, wie z. B. ein Schwein, mit verschiedenen Trainingsmodulen (von der Blutentnahme bis zur Kastration). Studierende sind während des Kurses auch Coach für eine Station, so wird die Lernerfahrung gesteigert und es sind keine zusätzlichen Lehrkräfte nötig. Per E-Learning über die interaktive Lehr- und Lernplattform tetfolio setzen sich die Studierenden vorab mit den Notfalltrainings auseinander. Gelder für das Projekt kamen unter anderem von der Berliner Senatsverwaltung für Justiz, Verbraucherschutz und Antidiskriminierung, vom Verbund Berlin University Alliance und aus dem Budget der Freien Universität für das Bund-Länder-Programm Qualitätspakt Lehre. II. Simulatoren für die Tiermedizin Hunde-Chirurgietrainer von SynDaver Bild: Canine Surgical Model, mit freundlicher Genehmigung von SynDaver, Quelle (mit Video): https://syndaver.com/product/canine-surgical-model Das Hundechirurgie-Modell des Unternehmens SynDaver aus Florida ist ein High-Fidelity-Chirurgietrainer. Es bietet eine Plattform für wiederholbare chirurgische Eingriffe. Mit anpassbaren Pathologien, die in das gesamte Gefäßsystem integriert sind, bietet das System Veterinärmedizinern und Chirurgen eine realistische Erfahrung in chirurgischen Situationen, die häufig auftreten. Chirurgische Einsatzmöglichkeiten: Standardabdominalverfahren: Gastrotomie mit Fremdkörperentfernung, Splenektomie, Leberlappenbiopsie, Partielle Leberlobektomie, Enterotomie mit Fremdkörperentfernung, Darmresektion mit Anastomose, Dünndarmbiopsie, OVH (austauschbar), Zystotomie mit Steinentfernung Technische Verfahren: Venenpunktion am Schädel, Katheterisierung der Vena cephalica, Jugularvenenpunktion von außen, Externe Jugularkatheterisierung, Orotracheale Intubation, Platzierung der nasoösophagealen Sonde, Platzierung der Magensonde, Thorakozentese, Zystozentese, Brustrohrplatzierung, Blasenkatheterisierung, Endoskopie des oberen GI, Endoskopie des unteren GI, Zystoskopie Andere chirurgische Eingriffe: Tracheotomie, Hautnaht, Muskelaufbau, Chirurgische Blutstillung, Intramuskuläre Injektionen Neben benutzerdefinierten Prozeduren werden auch ein chirurgisches Modell des Hunde-Abdomens, ein Hunde-Atemwegstrainer und Ersatzorgane, einzeln oder als Paket, angeboten. Preisauskunft auf Anfrage. Modelle für verschiedene tiermedizinische Eingriffe von Erler Zimmer Das deutsche Familienunternehmen Erler Zimmer ist spezialisiert auf die Herstellung und Vermarktung didaktischer Materialien für die naturwissenschaftliche und medizinische Ausbildung. Der HLW Übungshund – Basis-Ausführung dient zum Trainieren der Herzdruckmassage mit korrekter Position, Drucktiefe und Rhythmus. Bei korrekter Beatmung tritt eine sichtbare Brusthebung auf. Lieferung mit Tragetasche, 10 Nasenstücken und drei Lungen. Das Modell kostet 1.676,71 €. Am HLW Übungshund – Erweiterte Ausführung können zusätzlich zur Atemspende die Herzdruckmassage mit korrekter Position, Drucktiefe und Rhythmus erlernen. Für fortgeschrittene Ausbildung kann ein IV Zugang gelegt werden. Der Übungshund hat eine Leuchtanzeige für richtiges Beatmungsvolumen, richtige Handposition und korrekte Kompressionstiefe. Ein Tonsignal und ein Licht zeigen an, wenn die Kompression zu stark erfolgt. Bei richtiger Beatmung hebt und senkt sich der Brustkorb. Lieferung mit Tragetasche, 3 Lungen und 10 Nasenstücken. Das Modell kostet 2.640,61 €. Am HLW-Übungshund CasPeR kann Folgendes geübt werden: Korrekte Beatmung, korrekte Herzdruckmassage, richtige Handposition, korrekte Drucktiefe, Zuführen der genauen Beatmungsmenge. Bei richtiger Beatmung hebt und senkt sich der Brustkorb. Das Modell hat keine optische Kontrollfunktion. Die Beurteilung der korrekten Ausführung muss durch den Unterrichtenden erfolgen. Die Atemwege können schnell und einfach ausgewechselt werden, um sichere und hygienische Handhabung zu gewährleisten. Das Modell wird mit 100 Stück Lungen-/Luftwegssystemen geliefert. Das Modell kostet 541,45 €. Das Hund K-9 HLW Modell Jerry trainiert die Erste Hilfe. Es hat funktionierende Lungen, einen künstlichen Puls, um die Mund-zu-Schnauze-Beatmung zu üben und besitzt Einweg-Lungen für ein hygienisches Training. Das vordere Bein ist beweglich, um die korrekte Kompressionsstelle für Thoraxkompressionen zu finden. Die Extremitäten können geschient werden, so dass die Übenden auch das Anlegen eines Verbandes üben können. Das Zubehör beinhaltet eine Tragetasche mit Kniepolster, eine Bürste und 5 Einweg-Lungen. Hygiene-Gesichtsabdeckungen für Gruppenübungen sind separat erhältlich. Das Modell kostet 2.374,05 €. Der Übungshund für Atemwegsmanagement Advanced Airway Jerry ist eine lebensgroße Übungspuppe mit einem realistisch nachgebildeten Atemweg. Klar zu erkennen sind Luftröhre, Speiseröhre und Epiglottis. Diese sorgfältig dargestellten Organe, zusammen mit den funktionalen Lungen und einem künstlichen Puls ermöglichen die Ausbildung des Intubierens beim Hund, die Brustkorbkompression und auch die Mund-zu-Schnauze-Beatmung. Die auswechselbare Einweg-Lunge muss bei der Beatmung per Tubus und Beutel nicht gewechselt werden, nur im Falle der Mund-zu-Schnauze-Beatmung. Die Extremitäten können geschient werden, so dass die Übenden auch das Anlegen eines Verbandes üben können. Die Teile können gereinigt und ausgewechselt werden. Das Modell kostet 3.969,84 €. Das Hund-Notaufnahmemodell Critical Care Jerry wurde für die Traumaversorgung entwickelt und ermöglicht jugulären und vaskulären Zugang. Realistische Darstellung von Luftröhre, Speiseröhre und Epiglottis sind im Atemweg vorhanden und erlauben das Training von: Airway Management, Beatmung, Endotracheale Intubation, Mund-zu-Schnauze-Beatmung, externe Brustkorb-Kompressionen. Das Übungsmodell verfügt über funktionale Lungen und einen künstlichen Puls und kann geschient und für Verbandsübungen benutzt werden. Lieferung mit Tragetasche mit integrierten Kniepolstern, Endotrachealtubus, Spritze, Bürste und 5 Einweg-Lungen. Der Critical Care Jerry wird mit einem kostenlosen Bonusprodukt geliefert – ein vollständiger separater K9 IV Trainer mit eigener Tasche ist im Preis enthalten. Das Produkt kostet 6.396,25 €. Der Hunde-K9-IV-Trainer wurde entworfen, um die Blutabnahme und Injektionen zu unterrichten. Er wurde realistisch modelliert als Hinterlauf eines Hundes. Dieses einfache Produkt hilft Übenden, sich mit den haptischen Prozeduren zu vertraut zu machen. Das Modell kostet 1.160,25 €. Die Oberschenkel-Fraktur-Option für die Critical Care Jerry Übungspuppe mit einer langen schrägen Oberschenkelfraktur des rechten Hinterlaufs bestellt werden. Dieser erweiterte Critical Care Jerry erlaubt es Lernenden, den Umgang mit häufigen K9 Frakturen zu üben. Die fest eingebaute Fraktur kann auch für den HLW-Jerry und den Airway-Jerry bestellt werden. Das Modell kostet 592,62 €. Der Hunde-K9-Intubationstrainer ist für das Erlernen des korrekten Einführens eines Endotrachealtubus gemacht. Darstellungen von Luftröhre, Speiseröhre und Kehldeckel sind realistisch modelliert. Das Modell beinhaltet auch einen Luftweg mit funktionalen Lungen. Da der Kopf auf einer Tischklemme mit Gelenk montiert ist, lässt er sich leicht positionieren. Das Modell kostet 1.355,41 €. Der Hunde-Intubationskopf eignet sich, um den Ablauf und die Techniken bei der endotrachealen Intubation zu üben. Die Zunge ist flexibel. Die Zähne sind aus hartem Kunststoff, so dass auch ein Zahnspreitzer verwendet werden kann. Epiglottis und Gaumensegel sind vorhanden. Der Hundekopf ist auf einem Stativ montiert, das so konzipiert ist, dass man in aufrechter sowie in liegender (Rücken) Position intubieren kann. Ebenso bietet das Stativ eine Erfolgskontrolle bei korrekter Ausführung der Intubation. Eine im Lieferumfang enthaltende Klemme bietet einen festen Stand. Das Modell kostet 1.069,81 €. Am Louie K9 Tracheotomie Modell kann auch eine Koniotomie durchgeführt werden. Einschnitte können in die Hautschichten, in das Lig. Cricothyroideum, und zwischen den Trachealringen vorgenommen werden. Louie wird mit drei auswechselbaren Luftröhren und Häuten und einer künstlichen Lunge geliefert. Einschnitte und Nähte können an den Häuten und an der Trachea vorgenommen werden. Zusätzliche Häute und Luftröhren können separat bestellt werden. Das Modell kostet 1.547,00 €. Der Hunde- Venenpunktions- und Injektionstrainer stellt das Hinterbein eines Hundes, sowohl im Aussehen als auch in der funktionellen Anatomie, genau dar. Das modulare System ermöglicht folgende Techniken: Venenpunktionen an der Vena saphena lateralis im Unterschenkel sowie intramuskuläre und subkutane Injektionen am Oberschenkel. Das Modell enthält: einen Unterschenkel-Venenpunktions- / IV-Trainer, einen Oberschenkel-Injektionstrainer, einen IV-Schlauch und einen IV-Beutel, der mit „Sim Blood“ vorgefüllt ist. Das Produkt kostet 838,95 €. Das Hundebein zur Infusion stellt den linken Vorderlauf eines mittelgroßen Hundes in liegender Position (auf dem Brustbein) dar und ist mit zwei austauschbaren Manschetten ausgestattet – normales Fell für routinemäßige Blutabnahmen, und ein „rasierter“ Bereich für das Einführen eines Infusionskatheters. Das austauschbare Venensystem erlaubt die tatsächliche Blutentnahme. Das Modell eignet sich auch zum Bandagieren und Fixieren/Assistieren. Eine tragbare Aufbewahrungsbox mit eingebautem Infusionshalter, Blutpulver, Spritze, Infusionskatheter und zwei Beutel für die Flüssigkeitszufuhr sind enthalten. Das Modell kostet 379,61 €. Der Hundekopf Gefäßzugangssimulator für das Üben der Blutentnahme aus der Jugularvene und der Kathetereinführung bei Kleintieren. Dieses Modell zeichnet sich durch eine korrekte Kopfposition für ein ideales Training sowie eine simulierte Haut und Vene aus, die im Vergleich zu Latex viel realistischer sind. Sowohl die Haut als auch die Vene sind als Ersatzteile erhältlich. Der Simulator wird mit zwei Venenkissen geliefert, die die simulierte Jugularvene in verschiedenen Tiefen halten, was zusätzliche Herausforderungen ermöglicht. Das Modell kostet 546,21 €. Das Hunde-K9-Thorakozentese-Modell hilft Ärzten, die Platzierung von Thoraxdrainagen zu üben und Traumasituationen mit der Aspiration von Luft und Flüssigkeit aus dem Brustraum zu simulieren. Geeignete anatomische Landmarken sind an Schlüsselpositionen vorhanden, um die Benutzung zu vereinfachen und das Lernen zu beschleunigen. Das Modell kostet 4.621,96 €. Das Katzenmodell Critical Care Fluffy verfügt über Luftröhre, Speiseröhre, Kehldeckel, Zunge, beweglicher Kiefer und funktionale Lungen. Entworfen für die HLW können Veterinäre verschiedene Wiederbelebungstechniken an der Katze üben. Darüber hinaus kann das Festhalten, Verbinden und die Venenpunktion (es gibt mehrere Punktionsstellen) geübt werden. Critical Care Fluffy wird geliefert mit Tragetasche, Kunstblut, IV Reservoir, IV Halter, 5 Einweg-Lungen, einem Endotrachealtubus und einer Spritze. Das Modell kostet 2.623,95 €. Das Katzen-HLW-Übungsmodell Fluffy verfügt über funktionale Lungen und einen simulierten Puls. Übende lernen Brustkorbkompressionen bei Katzen und Mund-zu-Schnauze-Beatmung. Das Modell eignet sich auch zum Schienen und Verbinden üben. Die Teile können gereinigt oder ersetzt werden. Das Zubehör beinhaltet eine Tragetasche und 5 Einweg-Lungen. Gesichtsabdeckungen für Gruppenübungen sind separat erhältlich. Das Modell kostet 873,46 €. Der Pferde Simulator 1.0 ermöglicht fortgeschrittene Verfahren: Intramuskuläre Injektionen, Tränen-Nasen-Kanal-Spülung, Platzierung des Subpalpebral-Spülsystems, Blockaden der Augennerven – N. Auriculopalpebralis und N. Supraorbitalis, Zahnnervblockaden – N. Mentalis, N. Maxillaris, N. Infraorbitalis, Blutentnahme aus der und Kathetereinführung in die Jugularvene, Blutentnahme aus der V. profunda faciei, Blutentnahme aus der und Kathetereinführung in die Arteria transversa faciei. Der Simulator wird geliefert mit einem 1000 ml-Infusionsbeutel und Kunstblutpulver. Das Modell kostet 4.736,20 €. Bilder: verschiedene Modelle, mit freundlicher Genehmigung von Erler Zimmer, Quelle: https://erler-zimmer.de/produkte/ Modelle für verschiedene tiermedizinische Eingriffe von Holsim Die neuseeländische Firma Holsim, eine Kombination der Wörter Holistic und Simulation, mit Kunden in zehn Ländern und einem Vertrieb in Deutschland entwirft und produziert Tiermodelle für die Ausbildung von Tiermedizinern. Die damit einhergehende Verbesserung der praktischen Fähigkeiten erhöht das Wohlergehen der zukünftig behandelten Tiere und ersetzt bzw. reduziert Tiere in der Ausbildung. Holsim arbeitet eng mit den örtlichen Universitäten zusammen, um Produkte zu entwickeln, die reale Situationen in einer sicheren Lernumgebung nachahmen. Die Rindermodelle umfassen das Calf Disbudding Model und die Artificial Birthing Cow, welche Veterinärstudenten den Geburtsprozess mit einer klaren Einschätzung und Feedback ermöglicht. Mit dieser Erstausbildung sind Studenten optimal vorbereitet für das Training mit lebenden Tieren. Das anatomisch korrekte Modell verfügt über Uterus, Rektum und Geburtskanal, Sim-Fruchtwasser sowie einen abnehmbaren Rumpf & Schwanz und ist Temperatur-gesteuert für ein lebensechtes Gefühl. Das Modell kostet $ 21,375.00. Das dazugehörige lebensechte Birthing Calf für $ 4,975.00 kann in einer Reihe von Positionen in die Gebärmutter eingelegt werden, so dass die Studierenden sowohl einfache als auch komplizierte Eingriffe ausführen können. Es verfügt über innere Knochen in den Hüften und Beinen, die eine genaue Bewegung und Skelettgrenzen der Beine gewährleisten. Dies stellt eine realistische Herausforderung dar, wenn für den Geburtsvorgang die Position der Wade manipuliert und Kraft aufgebracht werden muss. Weitere Modelle sind das Metricuring Model, Milking Udder und Udder Anatomy Model. Hundemodelle: Canine Intubation Model, Brachycephalic Dog Model, IV Dog Leg, Dog Bones, Canine Cardio Audio Box, Dog Catheter (in Entwicklung), Dog Ear Examination Model (in Entwicklung). Pferdemodell: Equine Distal Limb Nerve Block (in Entwicklung) Schweinemodelle: Suzi PCAI Pig, Pig Jugular Blood Taking (in Entwicklung) Vogelmodell: Kea Bandaging Model (in Entwicklung) Holsim bietet auch Accessoires wie Nahtmodelle (siehe unter Plattformen für Näh-, Knoten-, Injektions- und Punktionsverfahren). Quelle: https://www.holsim.co.nz/ Hundemodelle für verschiedene tiermedizinische Eingriffe von VetEffects Das kalifornische Unternehmen VetEffects bietet verschiedene Trainingsmodelle. Das CPR-Hundetrainingsmodell beinhaltet Mund-zu-Schnauze-Wiederbelebung, Intubation, Brustkorbkompression, Pulssimulator und mehrfach verwendbare Teile. Mund und Schnauze sind mit separaten künstlichen Lungen verbunden, die es ermöglichen, dass sich der Brustkorb hebt, wenn Luft durch die Kanäle gepresst wird. Außerdem können damit Herzdruckmassagen durchgeführt werden. Es gibt einen aktiven Puls, um manuell einen rhythmischen oder arrhythmischen Herzschlag zu simulieren. Alle Gliedmaßen können geschient und bandagiert werden. Der CPR-Hund ist aus einem gummiähnlichen Material gefertigt, um den bestmöglichen hygienischen Anforderungen zu entsprechen. Das Produkt beinhaltet 1 lebensgroßen Hund, 4 aufblasbare Lungenflügel, 1 abnehmbare Schnauze, 1 Schaumstoffeinsatz für die Herzdruckmassage, 1 Puls-Simulator. Das Modell kostet $1639.00. Das Hunde-Intubationsmodell (K-9 Manikin) hat einen beweglichen Kiefer, eine flexible Zunge und einen Kehldeckel. Es verfügt über Luftröhre, Speiseröhre, ein schwimmendes Messgerät, das anzeigt, ob der Versuch erfolgreich war, sowie einen Saugnapf-Sockel, der auf den meisten glatten Tischoberflächen funktioniert. Der Kopf ist verstellbar. Das Modell kostet $649.00. Das Hunde-IV-Trainingsbein wurde zur Schulung der intravenösen Blutentnahme oder Injektion entwickelt. Das IV-Übungsbein wurde für bis zu 300 Einstiche getestet und ist aus einem gummiartigen Material hergestellt. Das Produkt kann leicht gereinigt werden. Es beinhaltet 1 IV-Übungsbein, 1 Quart VetEffects Blut, 1 Trichter. Das Modell kostet $419.00. Das Sterilisationsmodell (Hündin) ermöglicht es dem Studierenden, eine lebensechte, schrittweise Ausbildung vom Einschnitt bis zum Nähen zu trainieren. Es beinhaltet ½ weibliche Übungspuppe und 3 weibliche Organeinsätze. Das Modell kostet $1889.00. Das Kastrationmodell (Hund) ermöglicht es dem Studierenden, eine lebensechte, schrittweise Ausbildung vom Einschnitt bis zur Naht nachzustellen. Es beinhaltet ½ Männchenpuppe, 3 Einsätze für männliche Organe. Das Modell kostet $1889.00. Quelle: http://www.veteffects.com/products.htm Hundemodell für Tracheotomie von Rescue Critters An dem „Louie K9 Tracheostomy Model“ können neben Tracheotomien auch Krikothyreotomien durchgeführt werden. Inzisionen können an den Hautschichten, der Krikothyroid-Membran und zwischen den Trachealringen vorgenommen werden. Louie wird mit drei Sets auswechselbarer Luftröhre und Haut sowie einer künstlichen Lunge geliefert. Schnitte und Nähte können an der Haut und der Luftröhre vorgenommen werden. Zusätzliche Luftröhren und Skins können separat erworben werden. Das Modell wird ohne künstliches Blut geliefert. Das Modell kostet $699.00. Bild: Louie K9 Tracheostomy Model, mit freundlicher Genehmigung von Thales & Co. LLC dba Rescue Critters, Quelle: http://rescuecritters.com/product/louie-k9-tracheostomy-model/ Hundemodell für Orchiektomie von Rescue Critters Das „K9 Orchiectomy (Neuter) Model“ umfasst realistische Hoden und Nebenhoden sowie testikuläre Blutgefäße und Samengänge, die während des Eingriffs entfernt werden müssen. Die Tunica vaginalis ist ebenfalls vorhanden. Dieses Set wird mit einem Orchiektomiemodell und einem Acrylhalter geliefert. Ersatzmodelle können zu einem Mengenrabattpreis erworben werden. Das Modell kostet $165.00. Bild: K9 Orchiectomy (Neuter) Model, mit freundlicher Genehmigung von Thales & Co. LLC dba Rescue Critters, Quelle: http://rescuecritters.com/product/canine-orchiectomy-neuter-model/ Hundemodell für Ovariohysterektomie von Rescue Critters Das „K9 Ovariohysterectomy (Spay) Model“ verfügt über ein sehr realistisches weibliches Fortpflanzungsorgan, einschließlich der Region von Gebärmutterhals, Gebärmutterkörper, Gebärmutterhörnern, Eierstöcken, Eierstockarterien und -venen, Suspensivbändern und Membran für einen realistischen Verlauf. Ebenfalls in das Modell eingebettet sind die Blase und die Harnleiter sowie der Dickdarm. Das Modell hilft den Auszubildenden auch dabei, ihre Nähfähigkeiten an der Bauchwandmuskulatur und den Hautschichten nach Abschluss der Ovariohysterektomie zu üben. In dem Set sind ein Ovariohysterektomiemodell für Hunde und ein Acrylhalter enthalten. Ersatzmodelle können zu einem Mengenrabattpreis erworben werden. Das Modell kostet $165.00. Ein entsprechendes Katzenmodell kostet $99.00. Bild: K9 Ovariohysterectomy (Spay) Model, mit freundlicher Genehmigung von Thales & Co. LLC dba Rescue Critters, Quelle: http://rescuecritters.com/product/canine-ovariohysterectomy-spay-model/ Katzenkastrationsmodell von Rescue Critters Das Katzen-Kastrationsmodell in der Größe eines Kätzchens verfügt über ein sehr realistisches weibliches Fortpflanzungsorgan, einschließlich des Gebärmutterhalses, des Gebärmutterkörpers, der Gebärmutterhörner, der Eierstöcke, der Eierstockarterien und -venen, der Aufhängebänder und der Membran für mehr Realismus. Ebenfalls in das Modell eingebettet sind Blase, Harnleiter sowie Dickdarm. Das Modell hilft den Auszubildenden auch dabei, ihre Nahtfähigkeiten an der Bauchwandmuskulatur und den Hautschichten nach Abschluss des Kastrationsvorgangs zu üben. Das Modell kostet 99.00 $. Bild: Feline Ovariohysterectomy (Spay) Model, mit freundlicher Genehmigung von Thales & Co. LLC dba Rescue Critters, Quelle: https://rescuecritters.com/product/feline-ovariohysterectomy-spay-model/ Ferkel-Kastrationsmodell “Castro” von Vetiqo Castro ermöglicht mit austauschbaren Trainingsmodulen das Training verschiedenster invasiver Eingriffe in der ersten Lebenswoche eines Ferkels – vom Handling bis zur chirurgischen Kastration. Optisch und haptisch vermittelt er mit seiner hautähnlichen Oberfläche und einem Gewicht von 2,5 kg den Eindruck eines lebensechten Ferkels. Durch die integrierten Hüft- und Schultergelenke lässt sich Castro in den verschiedensten Positionen fixieren und das Handling flexibel simulieren. Nach chirurgischem Schnitt durch die äußere Haut, können die Hoden vorverlagert, die Samenstränge durchtrennt und die Wunde versorgt werden. Neben der Kastration ermöglicht das Hodenmodul auch das kontrollierte Training des Schwanzkupierens. Nach erfolgreicher Anwendung kann das Modul mit nur einem Handgriff ausgewechselt werden und Castro ist bereit für den nächsten Einsatz. Auch das Training einer i.m.-Injektion zum Beispiel im Rahmen der Eiseninjektion kann an dem integrierten i.m.-Modul simuliert werden. Nach mehrfacher Anwendung kann auch dieses kinderleicht ausgewechselt werden. Castro beinhaltet: Ferkelsimulator, 1 x i.m. Modul, 3 x Kastrationsmodul. Das Modell Castro kostet 2340,00€. Bild: Modell „Castro“, mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura Schüller, Vetiqo, Quelle: https://vetiqo.com/produkte/castro-weany/castro/ Läuferschwein-Simulator „Weany“ von Vetiqo Mit Weany können verschiedenste invasive Eingriffe am Läuferschwein praxisnah trainiert werden – von der Blutentnahme an der Vena cava bis zur intrakardialen Injektion. Weany ermöglicht mit den austauschbaren Trainingsmodulen die praktische Simulation der grundlegenden invasiven Eingriffe am Läuferschwein. Mit seiner hautähnlichen Oberfläche und einem Gewicht von 9 kg vermittelt er nicht nur optisch, sondern auch haptisch den Eindruck eines lebensechten Schweins. Durch die integrierten Hüft- und Schultergelenke lässt sich Weany in unterschiedlichen Positionen fixieren und das Handling während der verschiedenen Eingriffe simulieren. Die Blutentnahme und intrakardiale Injektion können mit den austauschbaren Modulen lebensecht trainiert werden. Die Blutentnahme an der Vena cava kann sowohl mit herkömmlicher Kanüle sowie auch mit Vakuumsystemen am i.v. Modul in der Drosselrinne durchgeführt werden. Das i.c. Modul verfügt neben einer punktierbaren Herzkammer auch über palpierbare Rippen, so dass die korrekte Punktionsstelle über anatomische Punkte lokalisiert werden kann. Ein integriertes Schlauchsystem verbindet das i.v. Modul sowie das i.c. Modul mit dem Blutreservoir und ermöglicht bei korrekter Platzierung der Kanüle die Aspiration von Blut. Das Training einer i.m.-Injektion in die Nackenmuskulatur kann an dem integrierten i.m. Modul simuliert werden. Die chirurgische Kastration kann an dem integrierten Kastrationsmodul Schritt für Schritt durchgeführt werden. Nach dem Schnitt durch die äußere Haut, können die Hoden lokalisiert, vorverlagert und bedeckt oder unbedeckt kastriert werden. Hoden, Nebenhoden und Samenstränge sind detailgetreu dargestellt. Die Module können nach erfolgreicher Anwendung mit nur wenigen Handgriffen ausgewechelt werden. Weany beinhaltet: Läuferschweinsimulator, 1 x i.m. Modul, 1 x Kastrationsmodul, 1 x i.c. Modul, 1 x i.v. Modul (Vena cava), 1 x Blutreservoir. Das Modell Weany kostet 7490,00€. Bild: Modell „Weany“, mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura Schüller, Vetiqo, Quelle: https://vetiqo.com/produkte/castro-weany/weany/ Hundemodell für Gynäkologie “Gynnie“ von Vetiqo Gynnie ermöglicht das lebensechte Training von gynäkologischen Eingriffen an der Hündin, wie der geburtshilflichen Untersuchung sowie der endoskopischen Untersuchung und Besamung. Das Modell bietet einen detailgetreuen Genitaltrakt. An dem integrierten Uterus kann eine gynäkologische Untersuchung mittels Spekulum oder Endoskop durchgeführt werden. Auch die künstliche Besamung ist mit Ballonkatheter oder endoskopischer Besamung trainierbar. Der Uterus verfügt über eine detaillierte Schleimhaut mit Sekundärfältelung, Dorsomedianfalte und Zervix. Die Blutentnahme an der V. cephalica zur Hormonbestimmung im Rahmen einer Ovulationsbestimmung kann an dem integrierten Venenpad trainiert werden. Über die Rückenklappe kann die anatomische Lage des Reproduktionstraktes im Becken sowie der Nieren nachvollzogen werden. Uterus, Venenpad und innere Organe können bei Bedarf mit wenigen Handgriffen entnommen und ausgetauscht werden. Es ist auch ein Geburtssimulator erhältlich. Gynnie beinhaltet: Uterus im Östrus mit Sekundärfältelung und endoskopierbarer Cervix, Becken, Nieren, V. cephalica, Blutreservoir, Palpierbarer Bauch (auf Wunsch) Das Modell kostet 6.890,00 € Bild: Modell „Gynnie“, mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura Schüller, Vetiqo, Quelle: https://vetiqo.com/produkte/gyndog/gynnie/ III. Simulatoren für die Humanmedizin Neu 2024: Tübingen: Ein tierfreier Endoskopie-Simulator in der chirurgischen Ausbildung Die Arbeitsgruppe Experimentelle Endoskopie, Entwicklung und Training (EEET) des Universitätsklinikum Tübingen unter der Leitung von Dr. med. Dörte Wichmann entwickelt innovative Modelle, die die menschliche Anatomie exakt widerspiegeln, ohne tierische Materialien zu verwenden. Im Rahmen des Projekts „Training der Blutstillung in Endoskopie und Chirurgie unter Verzicht von Tieren und Tierorganen“ wurde ein Modell speziell für die Behandlung von Blutungen im unteren Gastrointestinaltrakt entwickelt. Das Projekt wurde mit Spendengeldern in Höhe von 7.500 Euro finanziert. Jetzt ansehen: https://www.youtube.com/watch?v=bVvt7xZLt1w Patientensimulator: TraumaMan von Simulab Der TraumaMan von Simulab ist der weltweit meist genutzte Chirurgie-Trainer für Advanced Trauma Life Support (ATLS)-Kurse, medizinisches Notfallversorgungstraining und andere Trauma-Chirurgie- und Notfallsimulationen, einschließlich Teamtraining. Er ermöglicht unter anderem das Trainieren von Thoraxdrainagen, Cricothyrotomie, Nadel-Dekompression, Tracheostomie, Perikardiocentese und diagnostische Peritonealdrainage. Das System umfasst eine Vielzahl von ersetzbaren synthetischen Gewebestoffen für jeweils erste Schnitterlebnisse. TraumaMan ist zwar ein Pionier der blutenden Modelle, aber Jahr für Jahr entwickelt das Unternehmen in Zusammenarbeit mit der Medizin Upgrades, neue Technologien und Verfahrensmodule weiter. Simulab bietet noch eine Reihe weiterer Simulatoren für chirurgische Eingriffe sowie individuelle Lösungen an. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Simulator TraumMan, mit freundlicher Genehmigung von Simulab, Quelle: https://www.simulab.com/traumaman/about Patientensimulatoren (SimMan) und Task-Trainer von Laerdal Für die Ausbildung von medizinischem Fachpersonal bietet Laerdal ein breites Sortiment an Produkten und Dienstleistungen an. Das Portfolio besteht aus Simulatoren, Modellen, Task-Trainern und Schulungsmaterialien. Für zahlreiche Produkte wurden zudem spezielle Schulungen entwickelt. Die Patienten-Simulatoren von Laerdal umfassen eine Reihe von Ganzkörpersimulatoren von Früh- und Neugeborenen bis hin zu Erwachsenen, einschließlich Geburtssimulatoren. Die Simulatoren verfügen über eine Vielzahl von Vitalfunktionen, klinischen Anzeichen und Symptomen. Sie beinhalten simulierte Patienten-Monitore und werden durch PCs kontrolliert. Benutzer können Szenarios programmieren, die automatisch die Simulationen steuern. Die Patienten-Simulatoren von Laerdal werden durch eine breite Palette von Services und Schulungsmaterialien unterstützt. Preisauskunft auf Anfrage. Quelle: https://www.laerdal.com/de/nav/36/Medizinische-Ausbildung Ein möglicher Zusatz: ASL 5000 Lungen-Simulator Mit dem ASL 5000 Lungen-Simulator ist ein SimMan für das Training mit einem spontan atmenden Patienten nutzbar, während dieser an ein Beatmungsgerät angeschlossen ist. Diese in Gemeinschaftsarbeit entwickelte Lösung integriert den ASL 5000 Lungen-Simulator von IngMar Medical beim SimMan 3G, SimMan Essential, SimMan Essential Bleeding und SimMan 3G Trauma von Laerdal Medical. Preisauskunft auf Anfrage. Quelle: https://www.laerdal.com/de/doc/3718/ASL-5000-Lungen-Simulator Verschiedene Tasktrainer-Patientensimulatoren von 3-Dmed Es gibt Trainingsmodelle für verschiedene Aufgaben, von der VI-Box als tragbare und vielseitige Nasslaborbox für z.B. eingebettete Oberschenkelarterien-, Venen- oder Halsschlagader-Pads, einschließlich Training mit Ultraschall, Dissektion und Gefäßbelastung bei realistischem Gewebeverhalten. Darüber hinaus gibt es z.B. einen CVC Insertionssimulator, ein ECMO-Simulationskit, Lumbalpunktionssimulatoren, ein Koloskopiemodell, Katheterisierungssimulatoren, einen abdominalen Aorta-Aneurysma-Simulator, Oberschenkelsimulator, Difficult Airway Managementsimulator mit 24 verschiedenen Schwierigkeitsgraden, darunter 3 verschiedene Mundöffnungen, 2 Optionen für die Halsflexibilität, 2 Positionen für die Stimmcodes und eine aufblasbare Zunge. Die Preise sind jeweils angegeben mit z.B. 2400$ für den Airway-Managementsimulator. Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product-category/task-trainers/ Verschiedene Patientensimulatoren von Medical-X Das niederländische Unternehmen MEDICAL-X entwickelt Simulationsprodukte für die medizinische Lehre und Ausbildung in verschiedenen Fachgebieten. Mit den Trainingsübungen der Simulatoren NENASim infant (Baby-Simulator) NENASim Newborn NENASim Preemie ADAM-X (männlicher Erwachsener) Trauma Trainer Torso IV Sleeve Trauma Chest Trauma Leg Task Trainer Wound Packing Leg Task Trainer können technische Fähigkeiten erlernt sowie gemessen und bewertet werden, wodurch die Selbsteinschätzung verbessert wird. Zudem wird auch die Entwicklung von Kommunikationsfähigkeiten, Führungsqualitäten und Teamarbeit trainiert. Beispiel ADAM-X: Der männliche Patientensimulator ist ideal für das Training in militärischen und zivilen Trauma-Notfällen, das Trainieren lebenserhaltender Maßnahmen, Szenarien-Training und Behandlungstraining. ADAM-X ist ein drahtloses System. Ein kabelloser Computer ermöglicht dem Kursleiter, das Training zu überwachen und Einstellungen vorzunehmen. Der Simulator bietet eine realistische Anatomie und Haut und eine realistische Rückkopplungskraft. Er verfügt über Augenzwinkern je nach physiologischem Status sowie eine physiologische Reaktion der Pupillen auf Licht und Berührung. Die Zähne sind austauschbar und die Zunge des ADAM-X kann anschwellen. Eine Auskultation ist mit 8 Atemgeräuschen, 5 Herzgeräuschen und 14 Lungengeräuschen möglich. Atemgeräusche sind unabhängig und hängen mit der Belüftung jeder Lunge zusammen. Ebenfalls enthalten sind gutturale und Hustengeräusche. Der ADAM-X hat einen beidseitig tastbaren Puls an der Halsschlagader, der Oberschenkelarterie, der Arteria radialis, der Fußrückenarterie, der Arteria poplitea und der Tibialis posterior und verfügt über einen sehr realistischen Atemtrakt. Das Auftreten von Apnoe oder Hypoventilation sowie der geringe Sauerstoffanteil im eingeatmeten Gasgemisch führen zu entsprechenden physiologischen Veränderungen. ADAM-X kann „Ja“, „Nein“ und einige Ausrufe sagen. Das einzigartige Pharmasystem erkennt nicht nur das verabreichte Medikament, sondern auch die verabreichte Dosis, eine Veränderung der Vitalparameter erfolgt entsprechend. Es kann mit einem echten Elektrokardiogramm, Defibrillator, Patientenmonitor und ein Anästhesiegerät gearbeitet werden. Dabei können Komplikationen in der Anästhesiologie trainiert werden. Darüber hinaus können weitere Szenarien erstellt werden. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Simulator ADAM-X, mit freundlicher Genehmigung von Medical-X, Quelle: https://www.medical-x.com/products/ Simulatoren der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Die Arbeitsgruppe „Innovative Surgical Training Technologies“ (ISTT) der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) entwickelte von 2010 bis 2019 unter der Leitung von Prof. Werner Korb verschiedene Simulatoren für die Wirbelsäulen-, Hals-Nasen-Ohren- und Herzchirurgie. Ein sehr weit fortgeschrittenes System ist der anatomisch realistische Lendenwirbelsimulator „RealSpine“, der (angehenden) Chirurgen eine Vielzahl an Trainingsmöglichkeiten mit den Pathologien Bandscheibenvorfall, Lumbalkanalstenose, fortgeschrittene Stenose und Spondylolisthese bietet. Die Schulungen für Wirbelsäulenchirurgen, vom Anfänger bis zum Experten, finden weltweit statt und werden unterstützt von den RealSpine-Instruktoren. Das Training kann entweder als Ganzes oder in einzelnen Schritten, sogenannten „Standard Operating Procedures“ (SOP), durchgeführt werden. Der hohe Realitätsgrad des RealSpine-Simulationssystems und der Erfolg des Trainingskonzepts wurden von erfahrenen Wirbelsäulenchirurgen getestet und validiert. Es können Komplikationen und Risikosituationen wie starke intraoperative Blutungen oder Behandlungen der verletzten Dura trainiert werden. Neben dem Blutungssystem, der Simulation von Flüssigkeiten und der realistischen Anatomie integrieren die Systeme auch die simulierte Röntgendiagnostik. Das Modell fühlt sich authentisch wie die echten Strukturen an und kann mit jedem chirurgischen Instrument oder jeder chirurgischen Technologie verwendet werden. Ziel von Realists (www.realists.de), einem Spin-Off der HTWK Leipzig ist es, in den nächsten Jahren neue Modelle für Patientenfälle zu schaffen, auch über den Bereich der Wirbelsäulenchirurgie hinaus. Die Technologien und Trainingskonzepte werden weiterentwickelt und neue Methoden erforscht, um das chirurgische Training effektiver zu gestalten. Ein weiteres Spin-Off der HTWK Leipzig, die Vocationeers GmbH (www.vocationeers.com) entwickelt derzeit eine Online-Plattform zum Benchmarking von Operations-Übungen im Operationssaal und am Simulator. Bild: Simulator RealSpine, mit freundlicher Genehmigung von Rebecca Schweier/HTWK Leipzig, Quellen: HTWK Leipzig, www.realists.de, www.vocationeers.com Patientensimulator „Cut Suit“ von Strategic Operations Der Task Surgical Simulator „Cut Suit“ simuliert die Auswirkungen schwerer traumatischer Ereignisse. Ersthelfer und Ärzte können Verletzung, Behandlung, Übergang der Versorgung sowie chirurgische Eingriffe trainieren. Das System kann auch bei extremen physischen Situationen am Point of Injury (POI) getragen werden und wiegt ungefähr 35 Pfund. Der Benutzer kann Wunden erstellen und anpassen. Die Haut und die Organe können repariert und somit pro Einheit mehrfach verwendet werden. Die Organe mit variablen Wundmustern oder Pathologien (innere und äußere Blutung) sind austauschbar. Derzeit verfügbare medizinische Verfahren: - Extremitätenblutungskontrolle mit Tourniquet-Applikation, arterielle Ligation / Klemmung, innere Kompression (Wundhohlraumpackung) - Kontrolle der iliakalen arteriellen Blutung - Chirurgische Cricothyroidotomie - Bilaterale anteriorer und axillärer Brustnadel Thorakozentese - Bilaterale chirurgische Thorakotomie - Nähen und Heften der Haut an allen Stellen - Foley-Katheterisierung - Externe Blasenpunktion - Thorakotomie und intra-thorakale exploratorische Chirurgie sowie Blutungskontrolle der Organstrukturen - Laparotomie und intraabdominale Erforschung und Blutungskontrolle der Organstrukturen - Nähen von groben Organstrukturen - Anastomose und Resektion - Peripherer IV-Zugang Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Cut Suit Simulator mit freundlicher Genehmigung von Strategic Operations, Inc. www.strategic-operations.com, Quelle: http://www.strategic-operations.com/product/surgical-cut-suit/ Chirurgische Simulationen von Maximum Fidelity Surgical Simulations Die envivoPC™ -Technologie und Simblood, die patentierte Blutlösung, können einen „lebenden Leichnam“ mit einem funktionierenden Gefäßsystem erzeugen, der auf eine medizinische Behandlung wie ein lebender Patient anspricht. Die chirurgischen Simulationen ahmen die Herzfunktion nach und reproduzieren den Kreislauf. Mit einem Beatmungsgerät kann auch die Atmung nachgeahmt werden. Die Perfusionsspezialisten verwenden eine pulsierende Pumpe, ein Reservoir, einen Schlauch und Simblood, um Kadaver zu perfundieren. Es besteht auch die Möglichkeit einer Blutgerinnungslösung für Hämostatika. Herzfrequenz, Volumen und Druck können gesteuert werden. Simblood verhält sich wie echtes Blut, einschließlich der Änderung der Farbe und Integrität des Gewebes als Reaktion auf biologische Bedingungen. Der Kadaver kann mehrmals perfundiert und über zwei Wochen für verschiedene Eingriffe wiederverwendet werden. Demonstration und Preisauskunft auf Anfrage. Quelle: https://www.maximumfidelitysurgicalsimulations.com/about IV. Simulatoren für minimalinvasive Eingriffe Pulsating Organ Perfusion-Trainer (P.O.P Trainer) von Optimist Der pulsierende-Organ-Perfusionstrainer wurde für die Simulation von Operationen in minimalinvasiv-chirurgischen Techniken entwickelt und erschließt neue Möglichkeiten im Laparoskopie- und Thorakoskopie-Training. Grundlegende und fortgeschrittene Prozeduren der (Tier-) Medizin können realitätsnah an, mit einer gefärbten Flüssigkeit perfundierten (durchströmten), Tierorganen beziehungsweise Organkomplexen geübt werden. Dafür wird die zentrale Arterie von Tierorganen oder -Organkomplexen katheterisiert und an die Pumpe des P.O.P-Simulations-Trainers, welche druckkontrolliert ist, angeschlossen. Das Perfusionsmedium (gefärbtes Leitungswasser) befindet sich im Pelvitrainer und gelangt von dort mittels Pumpe in die Organe. Das Tiergewebe oder die Organe werden am Schlachthof im Rahmen der Nahrungsmittelproduktion gewonnen. Diese Innereien würden sonst zu Wurstwaren oder hochwertigen Tierfutter verarbeitet werden. Aufgrund des Verzichts auf eigens für den Trainingszweck getöteten Tieren sehen wir diese Innovation als gute realitätsnahe Lehrmethode an, die Tierversuche im Sinne von 3R (Replacement, Reduction, Refinement) reduziert. Folgende Prozeduren können geübt werden: - abdominalchirurgische (Leber, Gallenblase, Dünndarm, Dickdarm, Milz etc.) - thoraxchirurgische (Herz, Lunge, Aorta) - urologische (Niere, Ureter, Nebenniere etc.) - gefäßchirurgische (Aorta, Arterien, Venen) und - gynäkologische (Adnexen, Zysten etc.) Die Pulsierende Organ Perfusion, P.O.P, simuliert Blutungen aller Qualitäten (parenchymatöse, kapilläre, arterielle, venöse). Dadurch ist nicht nur das Erlernen von Standardeingriffen sondern auch die gezielte Beherrschung von (Blutungs-) Komplikationen möglich. Die Übungen sind im Gegensatz zum Tierversuch beliebig oft wiederholbar und zeitlich nahezu unbegrenzt. Daneben ist die P.O.P auch bestens für das Experimentieren mit neuen Techniken einschließlich der unmittelbaren Überprüfung der Ergebnisse geeignet. Es können alle von der Klinik bekannten Technologien wie Hochfrequenz (unipolar, bipolar), Laser, Ultraschalldissektor, Aquadissektor etc. angewandt werden. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: P.O.P Trainer, mit freundlicher Genehmigung von Optimist, Quelle: http://www.optimist.at/de/pop-trainer/ Simulatoren für Laparoskopie und Hysteroskopie von Medical-X LAP-X ist ein leichter und tragbarer laparoskopischer Operationssimulator. Er bietet leicht zugängliche, minimalinvasive Chirurgie-Simulationstrainings für medizinische Fachkräfte zu geringen Kosten. LAP-X ist intuitiv zu bedienen, die Software und Hardware sind selbsterklärend und erfordern keine Anleitung durch Dritte. Er verwendet echte chirurgische Instrumente, um die Lücke zur Realität zu schließen, und aktualisiert seine neuen Virtual-Reality-Übungen und -Module kostenlos innerhalb des Lizenzzeitraums. LAP-X bietet Simulationstrainings für verschiedene chirurgische Fachgebiete wie Allgemeine Chirurgie, Gynäkologie, Urologie, Kinderchirurgie, Magen-Darm-Chirurgie. Der LAP-X-Simulator für die Laparoskopie verfügt über vier verschiedene Systemplattformen, um die unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen: LAP-X Hybrid, LAP-X VR, LAP-X Box pro und LAP-X Box. Preisauskunft auf Anfrage. Weitere Simulatoren von Medical-X: Bozzini Laparoscopic Simulator Bozzini Hysteroscopy Basic Bozzini Hysteroscopy Simulator Pyxus HD Bild: Simulator Lap-X, mit freundlicher Genehmigung von Medical-X, Quelle: https://www.medical-x.com/products/lap_x/ VR-Simulatoren für Endoskopie von VirtaMed Das Schweizer Unternehmen VirtaMed entwickelt und produziert hochrealistische chirurgische Simulatoren für die medizinische Ausbildung. Die endoskopischen Simulatoren verfügen über eine hohe Wiedergabetreue und einem realistischen physischen Verhalten. Originalinstrumente sorgen für eine lückenlose Trainingserfahrung und bereiten Benutzer optimal auf den wirklichen Eingriff vor. Es können verschiedene Werkzeuge verwendet werden, um das Gewebe zu berühren, zu manipulieren, um die Hohlräume herumzugehen und um wichtige Orientierungspunkte zu lokalisieren. Die Module enthalten auch Übungen, die den Lernenden dabei helfen, effektiv durch die Abteilungen zu navigieren. Jeder Simulator verfügt über eine Ultraschallsonde oder ein virtuelles Endoskop, das ein naturgetreues Bild anzeigt. Zusätzlich bieten die Simulatoren eine Außenansicht, mit der die Lernenden die Anatomie und die Werkzeuge in Echtzeit aus verschiedenen Blickwinkeln untersuchen können, während sie einen Eingriff durchführen. Die VirtaMed-Simulation reagiert mehr denn je auf den Lernenden und bietet die Möglichkeit, die Zeit zu verlangsamen und anzuhalten, die Symptome oder den Status Ihres Patienten zurückzusetzen und Ihre Aktionen zu wiederholen. Folgende Module werden angeboten: - Orthopädie: Arthroskopische Übungen an Knie, Schulter, Hüfte und Sprunggelenk. Vielzahl verschiedener Pathologien. Für Grundlagentraining und fortgeschrittene Fähigkeiten. Originalinstrumente wie Arthroskop, Kamera und andere chirurgische Instrumente kommen zum Einsatz. Video - Geburtshilfe und Gynäkologie: Umfassendes gynäkologisches Training für IUP, Embryotransfer und Hysteroskopie auf nur einer Plattform mit diversen Fällen. Video - Urologie: Simulationstraining für TURP, TURB, Laser BPH mit Thulium oder HoLEP, und Morzellation. Erlernen des Umgangs mit Komplikationen. Individuelle Kurse ermöglichen ein personalisiertes Chirurgietraining. Video Vorteile der Simulationen gegenüber dem Training am Tier: * Die High-Fidelity-Simulatoren können alle Instrumentenbewegungen nachverfolgen und ein objektives Feedback liefern, das zur Nachbesprechung und Ermittlung spezifischer Verbesserungsmöglichkeiten verwendet wird * Verschiedene Pathologien müssen zuverlässig trainiert werden, um auf komplexe Patientenfälle vorzubereiten, und können in verschiedenen Fällen simuliert werden * Fortgeschrittene bildgebende Verfahren wie die Durchleuchtung sind teuer für das Training mit Tierproben, jedoch kosten- und risikofrei für das Training mit Simulatoren * Komplikationen wie Blutungen, mangelnde Dehnung, Lichtausfälle usw. müssen geschult werden und sind per Knopfdruck in der Simulation verfügbar * Für die Simulation ist kein Labor erforderlich, was Zeit und Ressourcen spart Im Rahmen des in Frankreich seit 2017 eingeführten Curriculums, bei dem jeder Chirurg an einem Simulator trainiert werden soll, hat die französische Hochschule für Orthopädie und Traumatologie (CFCOT) den Arthroskopie-Simulator von Virtamed als effektivste Trainingsmethode in ihrer bundesweiten Studie aus dem Jahr 2017 ausgewählt. Die Universitätskliniken Bonn, Leipzig und Würzburg sind ebenfalls mit VirtaMed-Orthopädiesimulatoren ausgestattet. Die Firma bietet auch Simulatoren nach Maß und viele verschiedene Level von Service- und Supportpaketen an, die individuell auf die Bedürfnisse von Krankenhäusern und Trainingszentren zugeschnitten sind, darunter auch einen Cloud-basierten Fernzugriff. Ausbilder werden um Anregungen gebeten, welche Bildungsbedürfnisse als nächstes berücksichtigt werden sollten. VirtaMed liefert auch die Software für den HYSTmentor und den TURPmentor von Simbionix, und entwickelt die High-Fidelity-Simulatoren, die KARL STORZ zusammen mit vielen anderen Medizintechnikunternehmen verwendet. Preisauskunft auf Anfrage. Die Simulatoren können auf verschiedenen Konferenzen getestet werden. Bild 1: Simulator ArthroS-Knee-with-ACL-repair, Bild 2: VKB-Rekonstruktionsmodul, mit freundlicher Genehmigung von VirtaMed, Quelle: https://www.virtamed.com/de/medical-training-simulators/overview/ Multidisziplinäre OP-Simulatoren von Simbionix (Teil von Surgical Science) Die hochmodernen medizinischen Simulatoren von Simbionix bieten Ärzten eine realistische praktische Erfahrung in der medizinischen Ausbildung mit chirurgischen Simulatoren zur Durchführung minimalinvasiver Chirurgie und interventioneller Verfahren. Die Systeme bieten eine Reihe grundlegender und fortgeschrittener Verfahren sowie Funktionen für die Beurteilung von Fähigkeiten. Darüber hinaus können schwierige und ungewöhnliche Verfahren jederzeit praktiziert werden. Folgende Simulatoren stehen zur Verfügung: * Custom Simulation * ENDO Mentor Suite: Ein neu entwickelter Multi-Endoskopie-Simulator, der den GI Mentor, BRONCH Mentor und URO Mentor kombiniert. Umfangreichstes Angebot an Endoskopie-Inhalten: mehr als 18 Module, über 100 grundlegende bis fortgeschrittene Aufgaben und Fälle * FlexVR: flexibelster Robotersimulator des Unternehmens, um grundlegende und fortgeschrittene Fertigkeiten der Roboterchirurgie einem breiteren Publikum zu vermitteln * ANGIO Mentor * ARTHRO Mentor * BRONCH Mentor * GI Mentor * LAP Mentor * PELVIC Mentor * PERC Mentor * RobotiX Mentor * SPINE Mentor * URO Mentor * U/S Mentor * HYST Mentor * TURP Mentor Der LAP Mentor bietet z. B. eine breite Palette an praxisnahen Laparoskopie-Trainings für verschiedenen Disziplinen, entwickelt mit chirurgischen Meinungsführern, medizinischen Gesellschaften und Pädagogen. Eine ständig erweiterte Modulbibliothek bietet einen strukturierten Lehrplan mit verschiedenen Schwierigkeitsgraden für grundlegende laparoskopische Aufgaben und Fertigkeiten sowie grundlegende und fortgeschrittene Gesamtverfahren. Das System umfasst 17 Schulungsmodule und über 70 Aufgaben und Fälle in den Bereichen Allgemeinmedizin, Gynäkologie, Urologie, bariatrische, kolorektale und thorakale Chirurgie. Add-On-Module werden kontinuierlich mit den fortlaufenden chirurgischen Fortschritten entwickelt. Das Training ist mit oder ohne fortgeschrittener Haptik möglich. Die taktilen chirurgischen Instrumente bieten ein realistisches Gefühl des Gewebewiderstands. Moderne Weichgewebe-Interaktionsfunktionen ermöglichen die Simulation der komplexen Anatomie verschiedener Gewebetypen und Sezierebenen sowie der realistischen Wechselwirkung zwischen Werkzeug und Gewebe. Ein breites Spektrum an chirurgischen Instrumenten und Konfigurationsoptionen bietet Flexibilität und die Übung verschiedener Ansätze für Verfahren sowie die Entscheidungsfindung. Einfache Plug-and-Play-Einstellungen für das Teamtraining eignen sich ideal zur Verstärkung nichttechnischer Fähigkeiten. Der neu entwickelte Proctor-Modus verbessert das Training zusätzlich, indem der Instruktor während des Verfahrens in Echtzeit eingreifen kann. Preisauskunft auf Anfrage. Bild 1 oben: Simbionix RobotiX Mentor, Bild 2: Simbionix Lap Mentor, mit freundlicher Genehmigung von Simbionix, Quelle: https://simbionix.com/simulators/ VR-Simulator für Chirurgie: LAPSIM von Surgical Science Die Virtual-Reality-Simulation hat gezeigt, dass ein schneller und vor allem patientensicherer Weg zur technischen Kompetenz im Operationssaal möglich ist. LAPSIM kombiniert fortschrittliche Force-Feedback-Technologie mit leistungsstarken grafischen und kognitiven Anweisungen und bietet damit ein intensives, multisensorisches Trainingserlebnis. Die Technologie befindet sich auf einer ergonomisch gestalteten Plattform, mit der Möglichkeit, einen 3D-Bildschirm zu verwenden. Die Navigation erfolgt auf zwei Touchscreens mit der neuesten taktilen Rückmeldetechnologie. Das LAPSIM® Haptic System wird auf einer haptischen Hardware-Plattform mit einer LapCam, einem separaten Laparoskop, einem Basisfertigkeitspaket mit Grundfertigkeiten, Aufgabentraining und Schulungskameras für Anatomie geliefert. Das Basic Skills-Modul bietet ein umfassendes Portfolio an laparoskopischen Übungen, die von der einfachen Navigation bis zum fortgeschrittenen Nähen reichen. Jede Übung kann angepasst werden, um Komplikationen und fortlaufende Herausforderungen zu bieten. Die LAPSIM®-Suite validierter, vollständig anpassbarer Verfahrensmodule bietet eine umfassende Schulungslösung für Chirurgen verschiedener Disziplinen, darunter CHOLECYSTECTOMY, APPENDECTOMY, GYNECOLOGY, HYSTERECTOMY, VIDEO-ASSISTED THORACOSCOPIC SURGERY (VATS) LOBECTOMY, INGUINAL HERNIA, SUTURING & ANASTOMOSIS, BARIATRICS, NEPHRECTOMY. Klar definierte Lernziele, prozedurale Dekonstruktionsfähigkeit, Variationen und Herausforderungen sind dabei wichtige Elemente. TeamSim® ist eine dynamische Plattform für die interprofessionelle Schulungsentwicklung, die die Operationssimulation in die reale Teamarbeit einbringt. Mit dem validierten VR-Trainingssystem LapSim® als Basis bietet das TeamSim®-Paket ein Element, das das Teamtraining auf ein neues Niveau hebt, mit realistischen Operationsszenarien einschließlich Blutungen und Komplikationen. Die LAPSIM®-Bibliothek mit Softwaremodulen bietet Chirurgen Zugang zu Fertigkeiten, die für den Aufbau chirurgischer Fähigkeiten unerlässlich sind. LAPSIM® essence ist ein tragbarer und einsatzbereiter VR-Simulator, der die Lücke zwischen Lo-Fi-Simulatoren und voll beladenen VR-Systemen schließt. Surgical Science bietet regelmäßig Updates an und setzt sich für die Weiterentwicklung des medizinischen Simulationstrainings durch kontinuierliche Verbesserung der bestehenden Produkte ein. Außerdem sind auf der Website Validierungsstudien aufgeführt. Preisauskunft auf Anfrage. Bild 1 oben: Simulator LapSim Haptic System, Bild 2: Simulator TeamSim-Appendectomy, mit freundlicher Genehmigung von Surgical Science, Quelle: https://surgicalscience.com/systems/lapsim/ Laparoskopie-Trainer von Simulab Die Trainer von Simulab bieten grundlegende und fortgeschrittene Trainingslösungen für die minimalinvasive Chirurgie an, darunter verschiedene Aufgabenpakete, Gewebe und Modelle. Mithilfe der SimuVision®-Technologie können Ausbilder und Schüler lebensechte simulierte laparoskopische Operationen durchführen. Trainingsmodelle sind z.B.: Torso Trainer, Laparoscopic Cholecystenterostomy Model, Laparoscopic Nissen Fundoplication Model, Laparoscopic Cholecystectomy Model oder Common Bile Duct Exploration Model. Letzteres z.B. ist ideal für die laparoskopische transzystische Erforschung des Gallenganges (LAPTC-CBDE), die laparoskopische Choledochotomie für den Gallengang (LAP C-CBDE) oder das offene CBDE. Dieses Modell umfasst eine weiche Gewebebasis mit anatomischen Markierungen und ein austauschbares Gewebe. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: LapTrainer mit SimuVision, mit freundlicher Genehmigung von Simulab, Quelle: https://www.simulab.com/products/laparoscopic-trainers In-House-Trainingsarbeitsplätze für verschiedene OP-Techniken von Karl Storz Das renommierte Unternehmen Karl Storz ist bekannt für die Herstellung von Endoskopen, medizinischen Instrumenten und Geräten. Für die kontinuierliche Entwicklung endoskopischer Operationstechniken bietet es gezielte Weiterbildungsmaßnahmen und unterstützt Trainings- und Weiterbildungsmaßnahmen in Kliniken und spezialisierten Trainingszentren, beispielsweise durch die Bereitstellung von neuesten Instrumenten und Geräten für Trainingskurse. Beispiele von Trainingsmodellen, die individuell mit künstlichen oder biologischen Präparaten versehen werden können: LASTT (Laparoscopic Skills Training and Testing) bietet einen validierten Trainingsansatz für den grundlegenden Umgang mit laparoskopischen Instrumenten; SUTT (Suturing and Knot Tying Training and Testing) trainiert die Fertigkeit des Nähens in der Laparoskopie und bietet eine Reihe von Naht- und Knotenübungen; HYSTT (Hysteroscopic Skills Training and Testing). Hier ist eine Übersicht an Trainingszentren, die feste Schulungsprogramme anbieten. Quelle: https://www.karlstorz.com/cps/rde/xbcr/karlstorz_assets/ASSETS/2532460.pdf Lübecker Toolbox für die minimalinvasive Chirurgie Das Lübecker Toolbox-Curriculum von LTB Germany Ltd. ist ein strukturiertes Trainingsprogramm zum Erlernen laparoskopischer Basisfertigkeiten. Das Gesamtkonzept besteht aus einer Trainingsbox mit integrierter Kamera, sechs aufeinander aufbauenden Übungen mit Zielvorgaben zur Zeit und Genauigkeit, Darstellung eines effektiven Trainingsablaufs und Video-Tutorials. Mit den ersten drei Übungen werden Instrumentenhandling, Hand-Auge-Koordination, bimanuelles und überkreuztes Arbeiten trainiert. Zwei weitere Übungen vermitteln die Fähigkeit, laparoskopisch zu schneiden, und im letzten Modul wird eine laparoskopische Einzelknopfnaht mit intrakorporalem Knoten durchgeführt. Das Lübecker Toolbox-Curriculum beschleunigt die Ausbildung, spart Ressourcen und motiviert junge Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, ihre Fertigkeiten selbständig zu verbessern. Die Entwicklung der Trainingsbox und des Curriculums basiert auf zahlreichen Studien. Auch in der studentischen Lehre erfreut sich das LTB-Curriculum großer Beliebtheit. An der Universität zu Lübeck haben bis Juni 2019 über 250 Studierende erfolgreich und mit überwältigenden Evaluationsergebnissen das Trainingsprogramm abgeschlossen. Conception of the Lübeck Toolbox curriculum for basic minimally invasive surgery skills. Laubert T, Esnaashari H, Auerswald P, Höfer A, Thomaschewski M, Bruch HP, Keck T, Benecke C. Langenbecks Arch Surg. 2018 Mar;403(2):271-278 [Implementation of a Laparoscopic Simulation Training in Undergraduate Medical Education – The Lübeck Toolbox-Curriculum]. Laubert T, Thomaschewski M, Auerswald P, Zimmermann M, Brüheim L, Keck T, Benecke C. Zentralbl Chir. 2018 Aug;143(4):412-418 Video Tutorials Increase Precision in Minimally Invasive Surgery Training – a Prospective Randomised Trial and Follow-up Study. Thomaschewski M, Esnaashari H, Höfer A, Renner L, Benecke C, Zimmermann M, Keck T, Laubert T. Zentralbl Chir. 2019 Apr;144(2):153-162 Das Lübecker Toolbox Trainingspaket (Toolbox + 4 Trainingsmodule mit 6 Übungen + Übungsmaterial) kostet 2.477,00 Euro, das Company Edition Trainingspaket kostet 3.400,00 Euro. Bild: Lübecker Toolbox, Screenshot (www.luebeck-toolbox.com) mit freundlicher Genehmigung von LTB Germany Ltd., Quelle: http://www.luebeck-toolbox.com Simulationssoftware für die minimalinvasive Chirurgie von SenseGraphics Die medizinische Simulationssoftware der nächsten Generation von SenseGraphics mit detaillierten physischen und grafischen Modellen der Anatomie kann für verschiedene Szenarien und Simulationen verwendet werden, wie z. B. * Roboterchirurgie * Laparoskopische Chirurgie * Endoskopische Chirurgie * Herz-Kreislauf-Interventionen * Einzelport-Chirurgie Die Technologie deckt zahlreiche chirurgische Bereiche ab, wie beispielsweise Allgemeine Chirurgie, Gynäkologie, Arthroskopie, Kardiologie und viele mehr. Des Weiteren gibt es die Features: Volumenwiedergabe, Fluoroskopie/ Röntgen, Ultraschallbilderzeugung, Strömungssimulation, Clip anwenden und schneiden sowie Koagulation. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Programm Sensegraphics – Laparoscopy gallbladder, mit freundlicher Genehmigung von Sensegraphics, Quelle: https://sensegraphics.com/simulation/minimally-invasive-surgery-simulation/ Laparoskopische Simulatoren von eoSurgical Die laparoskopischen Simulatoren von der britischen Firma eoSurgical bieten eine umfassende Trainingslösung: Hardware – ein tragbarer eoSim-Simulator, ein dedizierter Online-Lehrplan, automatisierte Leistungsmetriken durch Echtzeit-Instrumentenverfolgung, persönliches Feedback zur Verbesserung und ein Cloud-basierter Speicher für Benutzerdaten, mit dem Trainer den Fortschritt der Auszubildenden überwachen können. Die Firma bietet Schulungen in speziellen Simulationsumgebungen, aber auch zu Hause oder in der Betriebsabteilung. Der Lehrplan bietet aufsteigende Module. Einzelne Simulatoren inklusive Software kosten zwischen 699 und 1298£. Pakete für Institutionen (Preis auf Nachfrage) enthalten u.a. einzigartige Instrumentenverfolgungssoftware zur Generierung von 20 Leistungsmetriken, ein Qualifikationscurriculum mit Core-, Advanced- und Elite-Trainingspaketen, Assessor-Dashboard zur Fernüberwachung und -bewertung von Auszubildenden und flexible Abonnementservices. Quelle: https://www.eosurgical.com/ Minimalinvasive Trainingssysteme und interaktive Simulationssoftware von 3-Dmed Der Anbieter für die medizinische Ausbildung, 3-Dmed, hat neben den Patientensimulatoren auch eine Serie minimalinvasiver Trainingsmodelle, wie den LCBDE-Trainer zur Gallengang-Erkundung oder den Lap Tab Trainer, ein faltbarer Trainer, der mit iPad, iPhone, Tablet oder Smartphone kompatibel ist und Nahtmaterial aus weichem Gewebe enthält. Der Trainer T3 PLUS verfügt über eine HD-Kamera über dem Pelvi-Arbeitsbereich, die sich teleskopieren und drehen lässt. Der Trainer T5 Large ist ein komplettes minimalinvasives Trainingssystem, das keine zusätzliche Videoausrüstung erfordert, einfach einzurichten und tragbar. Es umfasst den großen Beckenarbeitsbereich und ist vielseitig einsetzbar, da er für grundlegende laparoskopische Fähigkeiten bis hin zu fortgeschrittenem Verfahrenstraining einschließlich Kameranavigation für Einzelpersonen oder Teams verwendet werden kann. Der Trainer T12-HD ist inklusive „Insufflated Belly“ mit 13 Anschlüssen. Die Preise sind jeweils angegeben. So kostet z.B. der T12-Trainer 4200$. Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product-category/minimally-invasive-training-system-mits-series/ Die interaktive Simulationssoftware „SimPraxis™ Laparoscopic Hysterectomy Trainer” und “SimPraxis™ Laparoscopic Nissen Fundoplication Trainer” bieten laparoskopische Trainingsmöglichkeiten. Die selbstlernenden Trainer sind eine robuste, elegante und ansprechende Art zu lernen. Die Trainingsmodule sind darauf ausgelegt, das chirurgische Wissen, die Effizienz und die Kompetenz des Operationsteams sowie die Patientensicherheit zu verbessern, indem das gesamte Verfahren in eine Reihe einzelner logischer Schritte unterteilt wird. Sie bieten Just-in-Time-Schulungen und Probemöglichkeiten zu den durchgeführten Detailschritten sowie kritische Beurteilungen während des Verfahrens. Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product-category/interactive-simulation-software/ Thorax-Simulator für die minimalinvasive Lungenresektion von CK Surgical Simulation Bisher gab es Einschränkungen bei den Trainingsmethoden für die thorakoskopische Chirurgie. Der synthetische Torso von CK Surgical Simulation wurde sowohl mit Haut- und Muskeln- als auch mit Knochen- und Interkostalmuskelgewebe-Imitaten entwickelt, so dass Chirurgen nun auf ähnliche Weise wie in einem Operationssaal auf die Brusthöhle zugreifen können. Die synthetischen Komponenten des Simulators können ständig ausgetauscht werden, um die Ärzte fortlaufend zu schulen. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Thorax Simulator von CK Surgical Simulation, mit freundlicher Genehmigung von CK Surgical Simulation, Quelle: http://www.cksurgicalsimulation.com/ V. Plattformen für Näh-, Knoten-, Injektions- und Punktionsverfahren Basic Open Surgical Skills (BOSS) Platform von Simulab Simulab bietet eine flexible Plattform zur Entwicklung grundlegender bis fortgeschrittener chirurgischer Fähigkeiten. Die Funktionen dienen zur Entwicklung von Instrumentenhandhabungs-, Näh-, Injektions- und Knotenbindungsverfahren. Es ist eine leicht zu reinigende Plattform für synthetische oder kadaverartige Aufgabenmodule. Die robuste Mehrzweckplattform kann mit jeder Materialkombination verwendet werden. Das ergonomische Design sorgt für die korrekte Positionierung der Hand und schafft ein realistisches Werkzeug zur Verbesserung der Fähigkeiten. Die Plattform ist klein, tragbar und ideal für das Simulationslabor oder den Heimgebrauch. Die Firma bietet auch eine Reihe von synthetischen Geweben und Zubehör. Folgendes wird vermittelt: Grundlegendes zum fortgeschrittenen Nähen, Naht auf einer Hautoberfläche, subkutikuläres Nähen, Knoten unter Spannung binden, Knoten in der Tiefe binden, Injektionen verabreichen, Instrumentenhandhabung, Wundverschlusstechniken, Darmanastomose. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: BOSS Plattform, mit freundlicher Genehmigung von Simulab, Quelle: https://www.simulab.com/products/laparoscopic-trainers/boss-platform-basic-open-surgical-skills Soft Tissue Suture Pad – Realistische Gewebenahtmodelle von 3-Dmed Das Soft Tissue Practice Pad von 3-Dmed ermöglicht das Üben von Nähtechniken auf realistischem Gewebe. Das Material bietet ein ähnliches Gefühl sowie eine ähnliche Dehnungs- und Reißfestigkeit wie echtes Gewebe. Es eignet sich hervorragend für die Entwicklung von Fertigkeiten für laparoskopisches Nähen und Knotenbinden und ist ideal für Demonstrationen und Kurse. Je nach Option und Zubehör liegt der Preis zwischen 64,00 – 608,00$. Die Firma bietet noch eine Reihe weitere Materialien zum Trainieren von Nahten und Anastomosen: Link. Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product/soft-tissue-suture-pad/ Naht- und Punktionsmodelle für die tiermedizinische Ausbildung von Vetiqo Die Modelle des Berliner Unternehmens Vetiqo finden in der Ausbildung von Tierärzten, Landwirten und tiermedizinischen Fachangestellten wie auch in der Versuchstierkunde Anwendung und haben das Ziel, die Belastung und den Einsatz von Versuchstieren in der Ausbildung nachhaltig zu reduzieren. Die Nahtmodelle bilden die lebensechten Tierhäute ab – vom Hundebauch bis zur Zitze. Mit dem praktischen Padhalter-System lässt sich das Training von chirurgischen Nähten flexibel und praxisnah gestalten. An den realistischen Venen-Simulatoren können Punktionen so oft wie nötig trainiert werden. Die Preise liegen je nach Produkt zwischen ca. 30 und 50 Euro. Bild: Punktionsmodell Großtier, mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura Schüller, Vetiqo, Quelle: https://vetiqo.com/ Verschiedene Gewebepads und Naht-Kits von Syndaver Es wird eine Vielzahl von Gewebepads angeboten, wie zum Beispiel Muskelgewebe-, Bauchgewebe-, Basic Vessel- und Abszess-Pads sowie Gewebe verschiedener Organe. Weiterhin gibt es das Deluxe Suturing Kit für 745.00 $ sowohl für fortgeschrittene Studierende als auch für erfahrene Mediziner, die ihre Fähigkeiten im Zusammenhang mit fortgeschrittenen Näh- und Operationsverfahren verbessern möchten. Das Deluxe Student Tissue Pack für 499.00 $ bietet naturgetreues medizinisches Schulungsmaterial für Studierende, die neue Techniken erlernen und die Hand-Augen-Koordination im Zusammenhang mit Phlebotomie, Knotenbindung, intramuskulärer und intravenöser Injektion, Naht und Anastomose verbessern möchten. Das Knot Tying Pad für 61.00 $ wurde für das Üben grundlegender Näh- und Knotenfertigkeiten entwickelt. Die Kissen umfassen mehrere Öffnungen und komplexe Formen in einer Vielzahl von Größen. Die grundlegende Modellkonstruktion verwendet ein Hybridgewebe, das aus vereinfachten Versionen der synthetischen menschlichen Skelettmuskulatur und Faszien der Marke SynTissue hergestellt wird. Das Basic Student Tissue Pack für 227.00 $ bietet praxisnahes medizinisches Schulungsmaterial für Studierende, die neue Techniken erlernen und die Hand-Augen-Koordination im Zusammenhang mit Phlebotomie, Knotenbindung, intramuskulärer und intravenöser Injektion, Nähen und Anastomose verbessern möchten. Das Basic Suturing Kit für 289.00 $ ist eine Trainingsplattform für Studierende, die die Fähigkeiten in Schneide- und Nähverfahren erlernen möchten. Bild: Deluxe Suturing Kit, mit freundlicher Genehmigung von SynDaver, Quelle: https://syndaver.com/product-category/skills-trainers/ Nahttrainingspads von Holsim Die anatomisch korrekten Nahttrainingspads replizieren die Haut- und Gewebeschichten, Epidermis, subkutane und tiefe Faszien für eine realistische Lernerfahrung. Die Hautschichten sind verstärkt, um eine lebensechte Spannung und Stärke zu erzielen und bieten einen realistischen Widerstand, den die Nadel beim Nähen durchdrücken kann. Mit den Pads können das Platzieren von Nadeln, das Nähen von Mustern, das Binden von Knoten sowie oberflächliche und chirurgische Verschlüsse erlernt werden. Sie sind in einer Reihe von Wunden, Schnittmustern und Hautschichttiefen und für unterschiedliche Trainingsniveaus erhältlich (auf Anfrage). Die StudentInnen lernen, wie man den richtigen Nadel- und Fadentyp für die Wunde auswählt, wie man die Nadel einführt, den Stichabstand einstellt, den letzten Knoten vergräbt und die Stiche entfernt, sobald die Wunde verheilt ist und erlangen ein umfassendes Verständnis der Hautanatomie. Eine benutzerdefinierte Auswahl an Größen und Farben ist erhältlich. Das Suture Pad kostet $ 25.00. Die Suture Pad Non-slip Base für $ 47.00 hebt das Pad vom Tisch ab und bietet eine rutschfeste Oberfläche zum Üben des Nähens. Quelle: https://www.holsim.co.nz/product-page/suture-pads Basic Surgical Skill Base und Suture Pads von Medical-X Die Basic Surgical Skills Base ist die Plattform für die Durchführung aller BSS-Kurse (Basic Surgical Skills). Die BSS-Basis wurde in Zusammenarbeit mit erfahrenen chirurgischen Ausbildern und den Klinikern von Inovus entwickelt, um eine Plattform zu bieten, die speziell auf die in den Kursen für chirurgische Grundfertigkeiten vermittelten Fertigkeiten ausgerichtet ist. Mit direktem Input von praktizierenden Klinikern war Inovus in der Lage, äußerst realistische Inzisions- und Nahtpads zu entwickeln, die eine erschwingliche, austauschbare und problemlose Alternative zur Verwendung von tierischen Nebenprodukten bei der Durchführung von BSS-Kursen darstellen. Mit der BSS-Plattform von Inovus können die folgenden Fertigkeiten geübt werden: Surgical hand ties, Surgical instrument ties, Tying at depth, Basic skin incision, Suturing, I&D of abscess, Drainage of cyst, Wide local excision of skin lesion with wound closure (WLE). Das Inzisions- und Nahtkissen ist wiederverwendbar und kann mehrfach verwendet werden, bevor ein Austausch erforderlich ist. Das I&D/Zysten/WLE-Pad ist einmalig verwendbar und muss ersetzt werden. Das Produkt kostet 133,50 €. Weiterhin bietet Medical-X: Suture Pad 2 Layers, Suture Pad 3 Layers, Suture Sleeve. Quelle: https://medical-x.com/product/basic-surgical-skill-base/ 2. Morphologie/Anatomie Anatomiemodell Katze und Frosch von Syndaver Die Syndaver CopyCat® ist eine hybrides Ganzkörper-Replikat der Katzenanatomie mit synthetischen Muskeln, Sehnen und Knochen. Es paart SynTissue®-Organe mit einem Silikonkörper und soll den Einsatz von Katzenkadavern bei Dissektionen ersetzen. Die austauschbaren Organe bzw. das austauschbare Abdominal-Paket verlängern die Nutzungsdauer dieses Modells auf unbestimmte Zeit. Preisauskunft auf Anfrage. Quelle (mit Video): https://syndaver.com/product/copycat-feline-anatomy-model/ Das SynFrog™ Frosch-Sektionsmodell bietet einen sehr realistischen und fachmännisch detaillierten Froschkörper und abnehmbare, anatomisch korrekte Organe. SynFrog wird mit SynTissue® hergestellt, einer Bibliothek synthetischer feuchter Gewebe, die das Aussehen, die Haptik und die physikalischen Eigenschaften von echtem lebendem Gewebe nachahmen. SynFrog repräsentiert einen weiblichen Frosch in wirklichkeitsgetreuer Weise, einschließlich seiner Größe sowie der Textur und Farbe seiner Haut und Organe. Es verfügt auch über ein realistisches Fortpflanzungssystem mit Eiern. SynFrog ist eine sichere Option verglichen zu Tierkörpern, weil es keine gefährlichen Chemikalien wie Formaldehyd und Formalin enthält. Das Modell kostet zwischen 150.00 und 199.99 $. Quelle: https://syndaver.com/product/synfrog-frog-dissection-model/ Bild 1 oben: CopyCat Feline Anatomy Model, Bild 2: SynFrog™ Frog Dissection Model, mit freundlicher Genehmigung von SynDaver. Frosch-Sektionsmodell von Rescue Critters Das Modell zum Sezieren von Fröschen bietet ein realistisches und taktiles Erlebnis des Sezierens. Die Froschkörper sind wiederverwendbar und die Organeinsätze können ausgetauscht werden. Jeder Organeinsatz enthält Haut, Muskeln, Herz, Lunge, Leber, Gallenblase, Speiseröhre, Magen, Dünn- und Dickdarm, Kloake, Bauchspeicheldrüse, Milz, Blase, Harnleiter, Nieren, Fortpflanzungsorgane, Fettgewebe, Blutgefäße und detaillierte Darstellungen des Skeletts. Das Modell enthält außerdem Gehirn, die wichtigsten Muskeln der Beine, alle notwendigen Orientierungspunkte im Mund, einschließlich der Zähne, der inneren Nasenlöcher, der Eustachischen Röhren, der Öffnung der Eustachischen Röhren, der Öffnung der Stimmsäcke, der Öffnung der Speiseröhre, der Stimmritze und der Zunge. Das Modell kostet 120.00 $ bzw. gibt es Sonderpreise für Großbestellungen von 10 oder mehr Einheiten. Bild: Frog dissection model, mit freundlicher Genehmigung von Thales & Co. LLC dba Rescue Critters, Quelle: https://rescuecritters.com/product/frog-dissection-model/ Frosch-Sektionsmodell von VetEffects Dieses einzigartige Produkt ermöglicht es den Studierenden, die Sektion eines Frosches realistisch und genau zu simulieren. Die dünne gummiartige Haut kann eingeschnitten werden, um die detaillierte Organhöhle und den Beinmuskel freizulegen. Dieses Produkt bietet eine einzigartige und praktischere Alternative zu einer virtuellen Simulation. Es umfasst: 3 Häute zum einmaligen Gebrauch, 3 Organeinsätze zum einmaligen Gebrauch, 3 Beinmuskeleinsätze zum einmaligen Gebrauch, 1 wiederverwendbarer Kunststoffkern, 20 Stecknadeln. Das Produkt kostet $259.00. Quelle: http://www.veteffects.com/products.htm Anatomical 3D Rat Model von Braintree Scientific Dieses dreidimensionale anatomische Modell der Ratte, kann als Lehrmittel verwendet werden. Das Modell ist etwa 150 Zentimeter lang und zeigt die Anatomie der Ratte in vielen Details. Die Organe können herausgehoben werden und weisen feine Strukturen auf. Das Modell kostet $8,900.00. Bild: Anatomical 3D Rat Model, mit freundlicher Genehmigung von Microsurgical Developments, Quelle: https://www.braintreesci.com/teaching-reference-products/training-models/anatomical-3d-rat-model/ VR-Anatomie-Programme für Hund und Rind der Virginia Polytechnic Institute and State University Die VR-Programme wurden unter der Leitung von Dr. Michael Nappier in Zusammenarbeit mit folgenden Unternehmen der Virginia Tech erstellt: Universitätsbibliothek, Zentrum für hervorragendes Lehren und Lernen, Institut für Kreativität und Technologie und School of Science Bildende Kunst. Durch Bewegen und Klicken auf eine Schaltfläche können Benutzer Gewebeschichten sehen, bestimmte Organe vergrößern und Teile des Körpers eines virtuellen Tieres betreten. Die Programme basieren auf CT-Daten und bieten eine kostenlose, interaktive und dreidimensionale Alternative zu flachen Anatomiebildern oder Kadavern. Mit zusätzlichen Zuschüssen sollen noch VR-Versionen anderer Tiere entwickelt werden. Aktuell verfügbare VR-Programme: Hund, Version 1.0: Skelettsystem, Organe (derzeit: Blase, Zwölffingerdarm, Speiseröhre, Herz, Darm, Nieren, Lunge, Rückenmark, Milz), Möglichkeit, Ebenen hinzuzufügen / zu entfernen, um die Anatomie anzupassen, die an einem bestimmten Punkt angezeigt wird, Eingebautes Quiz Rind, Version 0.1: Skelettsystem, Organe (derzeit: Herz, Niere, Lunge, Magen) Die Open-Source-Lizenz ermöglicht die kostenlose Nutzung und soll die gemeinsame Entwicklung und Weitergabe fördern. Zum Herunterladen der Open Source-Dateien registrieren Sie Ihre Verwendung hier: Virtual Reality Hund 1.0: https://github.com/VTUL/vt-vr-dog Virtual Reality Rind 0.1: https://github.com/VTUL/vt-vr-cow Quelle (mit Video): https://guides.lib.vt.edu/vetmed/vranatomy iPad App „Froggipedia“ zur virtuellen Froschsezierung – für Biologie Die interaktive App, ausgezeichnet als IPAD APP des Jahres 2018, erlaubt es detailliert über die Anatomie und den Lebenszyklus von Fröschen zu lernen und eine virtuelle Präparation per Stift oder Finger durchzuführen. Die Organe werden als 3D-Bilder dargestellt und können angetippt, gedreht und herangezoomt werden. Detaillierte Informationen zur Struktur und Funktion der Organe werden bereitgestellt. Die App stellt eine genaue Simulation des Nasslabor-Sektionsverfahrens dar. Die App von dem E-Learning Unternehmen Designmate wurde von PeTA ausgezeichnet und kostet 4,49€. Quelle: https://itunes.apple.com/de/app/froggipedia/id1348306157?mt=8# iPad App „Rat Dissection“ zur virtuellen Rattensezierung – für Biologie Ähnlich zu Froggipedia gibt es auch eine iPad App zur virtuellen Sezierung einer Ratte. Die App führt die Benutzer ebenfalls durch eine Reihe von Schritten zum Zerlegen des Tieres und enthält neben einem virtuellen Präparat alle Sektionswerkzeuge. Die Organe werden als 3D-Bilder dargestellt und können angetippt und gedreht werden. Detaillierte Informationen zur Struktur und Funktion der Organe werden bereitgestellt. Die App von Emantras für 3,99$ stellt eine genaue Simulation des Nasslabor-Sektionsverfahrens dar. Quelle: https://itunes.apple.com/in/app/rat-dissection/id418516605?mt=8 Virtuelle Sezierung der Amerikanischen Schabe „The Virtual Roach“ – für Biologie „The Virtual Roach“ ist ein spannendes, interaktives Programm zur Insektenmorphologie. Es ist ein kostenloses Lehrpaket, das eine Sammlung von Grafiken, Texten und ein Glossar umfasst. Das MS-Windows-basierte Programm ermöglicht ein interaktives Studium der Anatomie der Amerikanischen Schabe (Periplaneta americana (Linnaeus)) durch eine virtuelle Sezierung. Es verknüpft morphologische Begriffe mit einem umfangreichen Bildarchiv, das wissenschaftliche Illustrationen, Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen, Mikrofotografien und Videoclips enthält. Informationen über die Naturgeschichte und das Verhalten von Schaben sind miteinander verknüpft, um Form und Funktion widerzuspiegeln. Als „autotutoriales“ Modul kann das Programm als eigenständiges Nachschlagewerk und interaktiver Leitfaden dienen. Die Sammlung von Bildern und Texten steht auch zum schnellen Nachschlagen in einem Index mit mehr als 400 Begriffen zur Verfügung. Periplaneta americana (Linnaeus), ist ein ideales Objekt für das Studium der Insektenanatomie. Die Anatomie stellt eine relativ verallgemeinerte Form der Insekten dar, so dass Studierende in der Lage sein werden, die Anatomie anderer Taxa leichter zu identifizieren und zu homologisieren. Bild: Ausschnitt aus The Virtual Roach, mit freundlicher Genehmigung der Projektentwickler Joe McHugh & Gene Wright, University of Georgia, Quelle: https://site.caes.uga.edu/mchughlab/research/the-virtual-roach/ Umfassende Sammlung von virtuellen Sektionsprogrammen – für Biologie Auf dieser Seite: https://thesciencebank.org/index.php?route=information/information&information_id=7 Lehrvideos: Anatomy Insights der Universität Braunschweig Die Universität Braunschweig hat 2021 im Rahmen des digitalen Praktikums für den Kurs „Grundlagen der Zoologie“ 13 Lehrvideos erstellt, in denen Vertreter verschiedener Tiergruppen, von Protisten bis Säugetieren, untersucht bzw. seziert werden. Die deutschsprachigen Videos haben eine Länge von 14 bis 47 Minuten. Videos: https://www.youtube.com/playlist?list=PLLxinzTP5QP2Qzyzm47dVAt2uX5kI59FV Videos zu Sektionen von Tieren und Organen – „Oh Worm“ – für Biologie Zwei High School Schüler aus Manhattan haben einen YouTube-Kanal eingerichtet, um Sezierungen zu unterrichten und Lernende zu motivieren, die aufgrund der Pandemie aus der Ferne lernen müssen. Sie haben rund 49 englischsprachige Videos veröffentlicht, die in 500 Colleges und High Schools im ganzen Land und sogar weltweit als Lehrmaterial verwendet werden. Die Sammlung von maximal 18-minütigen Videos wird ständig aktualisiert, darunter Sezierungen von: Wurm, Grashüpfer, Skorpion, Kreps, Muschel, Seestern, Seeanemone, Seeigel, Kalmar, Oktopus, Rochen, Dornhai, Barsch, Frosch, Salamander, Eidechse, Taube, Maus, Ratte und Schweinefötus. Sobald ein Video aufgerufen wird, sind in den angehefteten Kommentaren Links zu interessanten Artikeln. Quelle: https://www.oh-worm.com/ Video zur Sektion einer Ratte – für Biologie Die Norwegian University of Life Sciences (Læringssenteret ved NMBU) bietet auf Vimeo.com ein kostenfreies 30-minütiges Video zur Rattensektion (in Englisch) an. Produziert wurde das Video von Amgad Louka in Zusammenarbeit mit Waterfront Pictures. Quelle und Video: https://vimeo.com/266257961/cad013ced7 Videos zu Sektionen an verschiedenen Spezies – für Biologie Videos zu Sektionen in der Zoologie wurden von einem Lehrbeauftragten zur Verfügung gestellt (in Englisch): Roundworm, Echinoderm (Sea Star), Cnidarians (Jellyfish/Moon Jelly and Anenome), Bivalve (Freshwater Mussel), Mollusc (Squid), Arachnid, Araneae (orb-weaving spider), Crustacean (Crayfish), Grasshopper, Cartilagenous Fish, (Dogfish Shark), Bony Fish (Perch), Jawless Fish (Lamprey), Frog, Rat, Fetal Pig. Die kostenfreien Videos haben eine Länge von 5 Minuten (Rat) bis 19 Minuten (Grasshopper). Quelle: https://christopher-ernst.ca/150-2/ DVDs zu Sektionen an verschiedenen Spezies – für Biologie und Veterinärmedizin Nebraska Scientific bietet englischsprachige Sektionsvideos auf DVD für verschiedene Spezies/Organe: Brain, Cat, Clam, Crayfish, Earthworm, Eye, Fetal Pig, Bullfrog, Grasshopper, Heart, Invertebrates, Organs, Perch, Rat, Shark, Starfish. Die Videos haben eine Länge von 8 Minuten (Grasshopper) bis 46 Minuten (Cat). Die DVDs kosten $14.95 bis $24.95. Bild: DVD Fetal Pig, Dissection & Anatomy Series, mit freundlicher Genehmigung von Nebraska Scientific/Cyrgus Co., Quelle: https://www.nebraskascientific.com/92-dissection-dvds 3D-Animationssoftware zur Tieranatomie von Biosphera – für Veterinärmedizin und Biologie Die 3D-Anatomie-Software ist für Studierende, Lehrende und Tierkliniken in den Biowissenschaften und der Veterinärmedizin konzipiert. Die jeweiligen interaktiven Modelle für die virtuelle Sektion von Hund, Katze, Pferd, Schwein, Rind, Ratte, Vogel, Frosch und Fisch demonstrieren die verschiedenen internen Systeme Schicht für Schicht. Ein einzelner Layer oder mehrere Layer können in beliebiger Kombination gleichzeitig angezeigt werden. Alle Ebenen können aus allen Blickwinkeln und mit verschiedenen Zoomstufen betrachtet werden. Alle Modelle sind in Englisch, Spanisch und Portugiesisch erhältlich. Einige Programme sind auch in Deutsch verfügbar. Das Programm-Portfolio wird regelmäßig ergänzt und es gibt stetig Updates, wie zum Beispiel die Touchscreen-Unterstützung bei dem Hunde-Anatomie-Programm. Die Modelle sind in drei Versionen erhältlich: Desktop-Software (Windows oder macOS), Android-Apps und iOS-Apps. Die verschiedenen Programme kosten zwischen 24 und 97 US$. Bild: Programm 3D Cat Anatomy, mit freundlicher Genehmigung von Biosphera, Quelle: https://biosphera.org/international/shop/ Virtuelle Sektions-Tablets von Anatomage – für Human-, Veterinärmedizin und Biologie Das weltweit erste und einzige virtuelle und interaktive Sektions-Tablet mit lebensgroßen anatomischen Modellen in 3D gibt es in verschiedenen Ausführungen. Durch mehrere Schichten und Schnitte/Profile können Knochen, Gewebe, Organe usw. visualisiert werden. Einzelne Strukturen sind akkurat in 3D rekonstruiert. Die Anatomie wird als vollständig interaktives, lebensgroßes Touchscreen-Erlebnis in Form eines Operationsbetts präsentiert. Zusätzlich können weitere Daten, die aus CT, MRT oder Ultraschall generiert wurden, hochgeladen werden. Die Bilder stammen von nicht chemisch behandelten Leichen, wobei Farbe und Form erhalten bleiben. Die Anatomage Digital Library enthält auch eine Vielzahl interessanter Tieranatomie-Fälle, einschließlich detaillierter Querschnittsscans und Ganzkörperscans. In all diesen Fällen wird das Lehren von Tieranatomie oder vergleichender Anatomie vereinfacht. Zu den Tablets werden Demonstrationen nach Vereinbarung und regelmäßig Updates angeboten. Eines der Anatomage Tablets wird zum Beispiel Studierenden der Universität Heidelberg zur Verfügung gestellt. Preisauskunft auf Anfrage. Quelle: https://www.anatomage.com/ Hunde-Anatomie in 3D von EasyAnatomy – für Veterinärmedizin und Biologie Das interaktive Hunde-Anatomie-Programm wird von VeterinärstudentInnen, PädagogInnen und Fachleuten in über 120 Ländern geschätzt und ermöglicht eine virtuelle Sektion. Schichten können präpariert werden, einzelne Komponenten ausgeblendet, Regionen isoliert werden und die räumliche Beziehung zwischen anatomischen Strukturen visualisiert werden. Über 100 adaptive Fragen, die von Anatomie-ProfessorInnen geschrieben wurden, konzentrieren sich darauf, wo sich Studierende verbessern müssen. Die virtuelle Präparation hilft auch bei der Erklärung von Diagnosen und Empfehlungen und eignet sich für die Operationsplanung. In Kürze verfügbar: Mithilfe von Pathologieanimationen kann gezeigt werden, wie sich die Gesundheit im Laufe der Zeit verschlechtert, wenn nicht behandelt wird. Die kostenlose App funktioniert auf iPad, Windows-Tablets und Desktops. Bild: Programm EasyAnatomy – 3D Hunde Anatomie, mit freundlicher Genehmigung von EasyAnatomy/ JetsonVR, Quelle: https://easy-anatomy.com/ 3D-Anatomie-Visualisierung von Mensch und Tieren von Bodyviz – für Human-, Veterinärmedizin und Biologie Die Anatomie-Software BodyViz erstellt 3D-Visualisierungen aus Hunderten von Beispielen echter Menschen- und Tierdaten und ermöglicht Studierenden ein besseres Verständnis grundlegender und fortgeschrittener anatomischer Strukturen.Diese Visualisierungen können verwendet werden, um komplexe anatomische Beziehungen zu erforschen und wiederholbare, virtuelle Sektionen und Untersuchungen durchzuführen. Gewebetypen können abgelöst werden und klinische Fälle diagnostiziert werden. Das Programm enthält Hunderte von anatomischen 3D-Studien, darunter kleine und große Tiere. Die Datensätze für Mensch und Tier werden ständig aktualisiert und erweitert. Auch Vorschläge für weitere Datensätze sind willkommen und es werden Demonstrationen angeboten. Beispiele von jüngst hinzugefügten Tier-Scans in der Datensatz-Bibliothek: Hunde-Paralyse: Ein Labrador präsentiert sich mit einer Lähmung und ein CT zeigt eine mögliche Prostatavergrößerung. Der Scan zeigt sehr detailliert die Verdauungs-, Nieren- und Herzkreislaufanatomie. Begleitend zu diesem Datensatz sind in der Bibliothek zusätzliche Hundedatensätze, die jeweils unterschiedliche Abnormalitäten in der Anatomie hervorheben. Gesunde Schlange: Der Scan einer vier Meter langen Schlange kann in der vergleichenden Biologie und Anatomiekursen verwendet werden. Es gibt Lizenzen für Studierende und Dozent:innen. Preisauskunft auf Anfrage. Quelle: https://www.bodyviz.com/ 3D4Medical Complete Anatomy App von Elsevier Die App simuliert Sezierungen mit vollständigen anatomischen 3D-Modellen, zellulären Nahaufnahmen und ist nach Körpersystemen gegliedert (lehrplanorientiert). Die Schichten der Grobanatomie können virtuell abgetragen werden mit der Möglichkeit, Tausende von Strukturen auszuwählen. Enthalten sind die wichtigsten physiologischen Strukturen mit über 25 interaktiven mikroskopischen Anatomiemodellen. Die App kann auf dem Desktop, in der Uni oder zu Hause auf dem Tablet und mobilen Geräten (iOS und Android) genutzt werden. Es sind 3 Sprachen enthalten, mit dem Kurs und der Quiz-Bibliothek derzeit in Englisch, Spanisch und Chinesisch in Kürze. Interaktive Funktionen wie das schlagende Herz und Muskelbewegungsfunktion vertiefen das Lernen. Das Modell kann ausgerichtet werden, während es sich dynamisch in Echtzeit zusammenzieht und entspannt. Die App bietet Visualisierung von Innervationen, Ursprüngen und Ansatzpunkten von Muskeln sowie die Möglichkeit, beliebige Strukturen zu isolieren und einzublenden. Der Augmented Reality-Modus optimiert das Lernerlebnis. Der Zustand und die Details des Körpers können mit einer Reihe innovativer Tools simuliert werden. Durch die Präparation der verschiedenen Schichten kann die Beziehungen zwischen den Strukturen untersucht werden. Es können Verletzungen und Pathologien simuliert und Schmerzpunkte animiert werden. Mit der Studentenlizenz kann auf den Atlas zugegriffen werden, der von der Gray’s-Produktfamilie inspiriert ist und über 700 anatomische Schnitte und Projektionen enthält. In über 1.500 Videos können die wichtigsten Punkte einer Erkrankung oder Behandlung erkannt werden. Zusätzlich ist eine Reihe interaktiver radiologischer Bilder enthalten, deren Strukturen mit dem 3D-Modell in Beziehung gesetzt werden kann. Mit der Software für Institute kann in vor-Ort- oder online-Vorlesungen mit 3D-Modellen interagiert werden und die Beteiligung der Studierenden überprüft werden. Lehrkräfte erhalten Zugang zum Curriculum Manager und damit zu einer umfangreichen Bibliothek mit über 4.000 hochwertigen, vorgefertigten Lernressourcen, die von weltweit anerkannten Anatomieexperten erstellt wurden. Es kann auch eigenes Material erstellt werden. Mehr als 350 führende medizinische Fakultäten und Universitäten auf der ganzen Welt haben Complete Anatomy als ihre Anatomie-Lernlösung eingesetzt. Die App kann kostenlos getestet werden. Eine Studentenlizenz kostet 66,20€ pro Jahr (derzeit ermäßigt 35,30€). Ein Angebot für Institute wird auf Anfrage gestellt. Quelle: https://3d4medical.com/ Hunde-Anatomie-Programm von der Colorado State University Virtual Canine Anatomy (VCA) ist ein interaktives Anatomieprogramm, das von Mitgliedern der American Association of Veterinary Anatomists, Studierenden und Ausbildern sowohl in den USA als auch international hervorragende Auszeichnungen erhalten hat. Die virtuelle Hunde-Anatomie verbessert die Sektionserfahrung der Studierenden und hilft ihnen beim effizienten Erlernen der Anatomie (Linton, Schoenfeld-Tacher, Whalen, 2005). VCA enthält Bilder von Hunden, die für die Verwendung in diesen Lehrmitteln gespendet wurden, mit dem Ziel, den unnötigen Tiergebrauch für den Anatomieunterricht zu reduzieren. Virtual Canine Anatomy führt die Studierenden durch die Sektion. Fotos, detaillierte Beschreibungen und Animationen zeigen den Vorgang der Präparation. Die interaktiven Bilder ermöglichen, Strukturen für weitere Informationen zu markieren, zu vergrößern und zu drehen, um die räumliche Position zu verdeutlichen. Zum Schluss werden verschiedene Quiz angeboten, zu Osteologie, Muskelherkunft, Insertionen, Innervation und Aktionen. Die Entwicklung von Programmen für die virtuelle Anatomie von Pferden (VEA), die virtuelle Anatomie von Rindern (VBA) und die virtuelle Anatomie von Katzen (VFA) erfolgt noch. Das Programm VCA kostet 30 $. Als Ausbilder können Sie vvet@colostate.edu kontaktieren, um einen freien Zugang zu den Programmen und Informationen über akademische Lizenzen zu erhalten. Quelle: http://www.cvmbs.colostate.edu/vetneuro/index.html Interaktive Anatomie-Software von Science in 3D – für Veterinärmedizin Die verschiedenen Programme von Science in 3D bieten animierte 3D-Modelle von Pferd und Hund, einschließlich gastrointestinaler Erkrankungen und deren Diagnose beim Pferd. Zum Beispiel werden in „The Glass Horse Equine Colic” ausführlich die Anatomie des Pferdes, der diagnostische Ansatz sowie detaillierte 3D-Animationen und 28 Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts dargestellt. Dieses Programm bietet interaktive Elemente und Tools zur Selbsteinschätzung. Es enthält das gesamte Material des Programms “ Anatomy of the Equine Abdomen“. Weitere Programme sind „Elements of the Equine Distal Limb” und “The Glass Dog: Thorax and Abdomen”. Letzteres umfasst 10 Animationsfilme, fast 50 interaktive Modelle und mehr als 250 detaillierte Bilder, von denen jedes eine eigene Erzählung enthält. Illustrationen aus diesem Programm wurden von der Association of Medical Illustrators mit einem Award of Excellence auf ihrer Jahreskonferenz 2011 ausgezeichnet. Die Programme kosten zwischen 10 – 20$. Bild: Programm Glass Horse Equine Colic, mit freundlicher Genehmigung von Science In 3D, Quelle: http://sciencein3d.com/products.html Modell für das Haushuhn von Adam,Rouilly Limited Das einfache Modell in natürlicher Größe, aus SOMSO-PLAST®, wurde aus einem natürlichen Skelett modelliert. Die rechte Seite zeigt das Gefieder; die linke Seite die Organe. Der Oberkörper kann leicht aus dem Gefieder entfernt werden, um die Muskulatur zu zeigen. Folgende innere Organe sind entfernbar: linker Lungenflügel, ein Teil der Leber, Magen. Preisauskunft auf Anfrage beim Vertreiber: Schultes Medacta GmbH & Co Lehrmodelle KG (Feldstrasse 21, 45699 Herten, Tel: +49 23 66 3 60 38, Email: info@schultesmedacta.de, Web: www.schultesmedacta.de) Quelle: https://www.adam-rouilly.co.uk/contact-us 3. Physiologie Simulationssoftware für Froschmuskelversuch: SimMuscle von Virtual Physiology Das Forscher- und Entwicklerteam Virtual Physiology um Dr. Hans Braun aus Marburg bietet ein voll ausgestattetes, realistisch erscheinendes Labor, um klassische Experimente mit isolierten Nerven-Muskel-Präparaten des Frosches durchzuführen. Alle Stimulations- und Aufzeichnungsparameter der virtuellen Geräte sind frei einstellbar. Mathematische Algorithmen garantieren die geeigneten Reaktionen des virtuellen Muskels, auch unter Berücksichtigung der biologischen Vielfalt der Präparate. Das virtuelle Labor „SimMuscle“ enthält zwei Nerven-Muskel-Präparate und alle Geräte, die für das Experimentieren nötig sind, in einer vereinfachten, aber durchaus realistischen Form. Eines der zwei bereits vorbereiteten Nervenmuskelpräparaten wird aus der Petrischale in den Suspensionsapparat gehängt. Dazu gehört ein mechanoelektrischer Wandler. Der Muskel wird vorgespannt, indem ein oder mehrere Gewichte befestigt werden. Muskelkontraktionen werden durch Stromimpulse induziert. Stimuli sowie Muskelkontraktionen werden auf einem Dual-Beam-Speicheroszilloskop mit entsprechend eingestellter Spannungsverstärkung, Zeitbasis und Nulllinien angezeigt. Es können Einzel- oder Doppelimpulse sowie Impulsfolgen mit wählbarer Amplitude und Intervallen angewendet werden. Vorgestellte Experimente: Einzelne Zuckungen und ihre Stimulus-Abhängigkeit (Rekrutierung motorischer Einheiten), Überlagerung einzelner Zuckungen, tetanische Kontraktionen (unvollständige und vollständige tetanische Kontraktionen, abhängig von den Impulsintervallen), Ruhespannungskurven (Vordehnen), Kurven von isometrischen und isotonischen Maxima, Muskelermüdung. Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Programm SimMuscle, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/SimMuscle Simulationsprogramm für Froschmuskelversuch: Muscle Physiologie von Sheffield Bioscience Das interaktive Programm simuliert Experimente, die an dem isolierten Ischiasnerv-Gastrocnemius-Muskelpräparat eines Frosches durchgeführt werden können, um physiologische Eigenschaften des Skelettmuskels zu veranschaulichen. Die Experimente umfassen: Stimulus-Spannungs-Antwort-Beziehungen, Summierung, Tetanus, Beziehung zwischen Länge und Spannung, Wirkung von Curare. Reale experimentelle Daten werden verwendet, um simulierte Muskelkontraktionen zu erzeugen, die in einer Form dargestellt werden, die mit der eines Oszilloskops vergleichbar ist. Das Programm enthält Aufgaben (MCQ, Richtig-Falsch, Dateninterpretation) enthalten, um die zugrundeliegenden physiologischen Prinzipien zu stärken und Datenerfassung und -interpretation zu testen. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Muscle Physiology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/musclephys.html Simulationssoftware für Herzkontraktionen im Langendorff-Aufbau: SimHeart von Virtual Physiology Das Forscher- und Entwicklerteam Virtual Physiology um Dr. Hans Braun aus Marburg bietet ein voll ausgestattetes, realistisch erscheinendes Labor. SimHeart ist ein virtuelles Labor zur Aufzeichnung von Herzkontraktionen im Langendorff-Setup als Antwort auf die relevantesten Transmitter und Medikamente, einschließlich eines Medikamentenlabors zur Vorbereitung der entsprechenden Verdünnungslösungen. Vorgestellte Experimente: Auswirkungen von Adrenalin und Acetylcholin auf die Häufigkeit und Amplitude von Herzkontraktionen (inotrophe und chronotrophe Effekte), Auswirkungen der kompetitiven Rezeptorblocker Propranolol (β-Blocker) und Atropin, Adrenalin-Dosis-Antwort-Kurve und ihre Verschiebung durch Propranolol (kompetitive Hemmung), Vergleich mit nicht kompetitiver Hemmung durch den Ca2+-Kanalblocker Verapamil, Verstärkung der Kontraktionen durch das Herzglykosid g-Strophantine, Induktion und Behandlung von Arrhythmien und Herzblockaden bei Systole und Diastole. Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage. Bild 1: Programm SimHeart, Experiments, Bild 2: Programm SimHeart, Drugs, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/simheart Simulationsprogramm Frog Heart von Sheffield Bioscience Das interaktive Programm simuliert Experimente, die am Froschherz durchgeführt werden können. Die Simulationen der Herzkontraktionen sind von realen Daten abgeleitet. Die Aufzeichnung kann angehalten werden, um die Messung der Herzfrequenz zu erleichtern oder um Veränderungen in der Amplitude der Vorhof- oder Ventrikelkontraktion zu bewerten. Die Experimente umfassen: Interpretation einer typischen Kurve; die Wirkungen von Adrenalin, Acetylcholin (mit Physostigmin oder Atropin); die Auswirkungen der Temperatur; Refraktärzeit; elektrische Erregungsleitung im Herzen (Stannius-Ligaturen). Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Frog Heart, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/frog.html Simulationssoftware für Aktionspotentiale am Froschnerv: SimNerv von Virtual Physiology Das Forscher- und Entwicklerteam Virtual Physiology um Dr. Hans Braun aus Marburg bietet ein vollständig ausgestattetes, realistisch erscheinendes Labor, um klassische Experimente zur Ableitung von zusammengesetzten Aktionspotentialen aus isolierten Ischiasnerv-Präparaten des Frosches durchzuführen. Alle Stimulations- und Aufzeichnungsparameter der virtuellen Geräte sind frei einstellbar. Mathematische Algorithmen gewährleisten die geeigneten Reaktionen des virtuellen Nervs, auch unter Berücksichtigung der biologischen Vielfalt der Präparate. Das „SimNerv“ -Labor enthält einen Stimulator, ein Oszilloskop, eine Aufnahmekammer und eine Petrischale mit zwei bereits vorbereiteten Nerven. Einer der Nerven wird auf die Elektroden in der Aufnahmekammer platziert, die Position der Elektroden und die Temperatur der Aufzeichnungskammer sowie auch eine Nervenligatur (vollständig reversibel) können eingestellt werden. Der Stimulator liefert Spannungsimpulse, die Anpassung und Dauer sowie die Verzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stimuli können eingestellt werden. Mit dem POLARITY-Schalter kann die Richtung des Stromflusses umgekehrt werden. INVERT entspricht einem Austausch der Positionen der Stimuluselektrode. Das einfache Doppelstrahl-Speicheroszilloskop zeigt den Stimulusimpuls mit dem zusammengesetzten Wirkpotential (CAP) als die Potentialdifferenz zwischen den beiden Aufnahmeelektroden an. Die Empfindlichkeit beider Oszilloskopkanäle sowie deren gemeinsame Zeitbasis können eingestellt werden. Vorgestellte Experimente: Reizantwortkurve: Rekrutierung von Nervenfasern bei zunehmender Reizamplitude; Stärke-Dauer-Kurve, Rheobase, Chronaxie: der Einfluss der Reizdauer; Refraktärzeit und Anodenbruchpotentiale: physiologische und klinische Relevanz der Na+-Kanalinaktivierung: Leitungsgeschwindigkeit und die Wirkung von Temperaturänderungen; Aufzeichnung von zwei- und einphasigen Aktionspotentialen mit reversiblen Nervenligaturen; Nachweis der klinisch relevantesten Auswirkungen geeigneter Elektrodenpositionen; den Unterschied zwischen intra- und extrazellulären Aufnahmen verstehen. Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Programm SimNerv, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/#SimNerv Simulationssoftware zur Nervenphysiologie: Nerve Physiology von Sheffield Bioscience Das interaktive Programm simuliert Experimente, die an isolierten Frosch-Ischiasnerven durchgeführt werden, um einige der wichtigen Eigenschaften von gemischten Nerven zu veranschaulichen. Simulationen von Aktionspotentialen gemischter Nerven, die aus realen experimentellen Daten abgeleitet wurden, werden auf einem simulierten Oszilloskop-Bildschirm angezeigt. Die Experimente umfassen: Beziehungen zwischen Stimulusspannung und Reaktion, Untersuchung der Refraktärzeit, Messung der Leitungsgeschwindigkeit, Auswirkungen der Temperatur und Wirkung eines Lokalanästhetikums. Zu jedem Experiment gibt es entsprechende Aufgabenstellungen. Das Paket enthält ein Handbuch, einen Leitfaden für den Tutor und ein Arbeitsbuch für Studierende. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Nerve Physiology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/nervephys.html Simulationssoftware für Kontraktionen glatter Muskulatur: SimVessel von Virtual Physiology SimVessel bietet ein virtuelles Labor zur Untersuchung von Kontraktionen der glatten Muskulatur von Gefäßen und Darm. Die Experimente können mit Muskelstreifen durchgeführt werden, die in einem Organbad angeordnet sind, zu dem physiologisch relevante Signalsubstanzen und häufig verwendete Arzneimittel hinzugefügt werden können. Die Vorbereitung der entsprechenden Verdünnungen kann wie in SimHeart in einem Medikamentenlabor trainiert werden. Vorgestellte Experimente: Vergleich der phasischen und tonischen Glattmuskelkontraktionen, Darstellung der Auswirkungen der Muskeldehnung (Bayliss-Effekt), Gegenreaktionen von Gefäßen und Darm auf Adrenalin und Acetylcholin, Untersuchung der Auswirkungen des cholinergen Rezeptorantagonisten Atropin, Vergleich der Wirkungen von adrenergen α- und β-Rezeptorantagonisten (Phentolamin und Propranolol), Veranschaulichung der Auswirkungen des Ca2+-Kanalblockers Verapamil Verapamil, Aufzeichnung der Dosis-Antwort-Kurven von Adrenalin und Acetylcholin, Nachweis von Änderungen der Dosis-Antwort-Kurven durch kompetitive und nicht kompetitive Inhibitoren. Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage. Bild: Programm SimVessel, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/#SimVessel Simulationssoftware zur Neuronenaktivität: MetaNeuron MetaNeuron ist ein kostenloses Computerprogramm, das die grundlegenden elektrischen Eigenschaften von Neuronen modelliert. Das Programm richtet sich an Anfänger in den Neurowissenschaften und setzt keine Vorkenntnisse in Computersimulationen voraus. In den sechs vorgestellten Lektionen werden verschiedene Aspekte des neuronalen Verhaltens beleuchtet. Die ersten drei Lektionen: Membranpotential, Membranzeitkonstante und Membranlängenkonstante veranschaulichen die passiven Eigenschaften neuronaler Membranen. Die vierte und fünfte Lektion: Axon Aktionspotential und Axon Voltage Clamp zeigen, wie spannungs- und zeitabhängige Ionenleitfähigkeiten zur Erzeugung des Aktionspotentials im Axon beitragen. Die sechste Lektion: Synaptisches Potential und Strom zeigt, wie synaptische Potentiale durch die Aktivierung ionotroper Neurotransmitterrezeptoren erzeugt werden. MetaNeuron wurde von Eric A. Newman, University of Minnesota, und Mark H. Newman entwickelt. Die Entwicklung wurde teilweise vom Department of Neuroscience der University of Minnesota unterstützt. Bild: Programm MetaNeuron, mit freundlicher Genehmigung von MetaNeuron, Eric A. Newman, Quelle: http://www.metaneuron.org/ Selbstversuche zur Blut-, Neuro-, Muskel-, Atem- und Herz-Kreislaufphysiologie Für physiologische Praktika gibt es eine Vielzahl an Selbstversuchen, darunter die Elektromyographie des Bizeps und Trizeps. Interaktive Kursinhalte mit Versuchsanleitungen, Software und die nötige Hardware für verschiedene Experimente bietet die Online-Learning Plattform AD Instruments. Deren professionell entwickelte Lektionen enthalten Experimente und berücksichtigen die neuesten pädagogischen Erkenntnisse. Es können auch Online-Tools, Video- und Medienpakete verwendet werden, um eigene benutzerdefinierte Inhalte zu erstellen. Unter „Human Physiology“ werden Lektionen mit Vorbereitungseinheiten und interaktiven Versuchen angeboten (alle Inhalte in Englisch). Selbstversuche gibt es in den Lektionen: Muscle and Electromyogram, Skeletal Muscle Function, Autonomic Nervous System, Brain Structure and Reflexes, Peripheral Nerve Function, Airflow, Mechanics of Ventilation, Lung Volumes, Breathing, Diving Response, Heart Sounds, Heart and ECG, Blood Pressure, Heart and Peripheral Circulation, EEG, EOG, Cardiovascular Effects of Exercise, Energy Expenditure and Exercise, Glucose Absorption, Blood Clotting, Blood Counting, Sensory Physiology, Sensory Illusions, Reflexes and Reaction Times, Stroop Test. Quelle: https://www.adinstruments.com/education Simulationssoftware für Probanden-Übungen: Exercise Physiology von Sheffield Bioscience Das interaktive Programm von Sheffield Bioscience simuliert einige der wichtigsten physiologischen Messungen, die zur Bewertung der kardio-respiratorischen Leistung im Labor durchgeführt werden können. Das Programm präsentiert Ergebnisse von gesunden Personen, die mit einem Fahrrad-Ergometer abgestufte Übungen durchführen, in einer Form, die mit einem Schreiber vergleichbar ist und umfasst: Puls, Atemminutenvolumen, Sauerstoffverbrauch, Blutlaktatkonzentration. Messungen können von der Kurve aus vorgenommen werden. Die Herzfrequenz wird kontinuierlich überwacht, und die Atmungsleistung wird durch die Analyse von Ausatmungsluftproben beurteilt. Während des Trainings können Blutproben entnommen und das [Laktat] mit einem simulierten Spektrophotometer bestimmt werden. Das Programm ermöglicht die Bestimmung von Probandenparametern (Alter, Gewicht, Größe, Geschlecht, trainiert oder untrainiert) und kann so z. B. zum Vergleich von männlichen und weiblichen Leistungen oder der Auswirkungen von Training oder Alter verwendet werden. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Exercise Physiology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/exercise.html Simulationsprogramm Cat Nictitating Membrane von Sheffield Bioscience Das Programm simuliert Experimente an dem Präparat des oberen Zervikalganglions und der Nickhaut der Katze. Der Abschnitt „Tutorial“ stellt den Effektorübergang und das Ganglion dar, veranschaulicht die Übertragung an der Synapse und des Neuroeffektorübergangs und hebt mögliche Wirkorte von Medikamenten hervor. „Methods“ beschreibt die Vorbereitung, die Protokolle für die Nervenstimulation und die Verabreichung von Medikamenten an das Ganglion und die Nickhaut sowie die Methode zur Aufzeichnung von Kontraktionen der Nickhaut. „Experiments“ ermöglicht die Durchführung simulierter Experimente mit dem Präparat und liefert Aufzeichnungen über die Kontraktionskraft der ipsilateralen und kontralateralen Nickhaut. Die Studierenden können Versuchsparameter (1. die Verabreichung eines Wirkstoffs: Kochsalzlösung (Vehikelkontrolle), Acetylcholin, Noradrenalin, Atropin, Phentolamin, Propranolol, Isoprenalin, Hexamethonium, Physostigmin, Nikotin (niedrige und hohe Dosis), Tyramin, eine unbekannte Substanz (die beim Programmstart zufällig aus der obigen Liste ausgewählt wird); 2. Ort der Verabreichung; 3. ob die präganglionären Nerven elektrisch stimuliert werden sollen (halbmaximale Stimulation)). Obwohl vorgesehen ist, dass der Tutor eine Reihe von Aufgaben entwickelt, die den eigenen Lehrzielen entsprechen, enthält der Abschnitt auch einige vorgeschlagene Aufgaben zur Unterstützung der unabhängigen Verwendung des Programms. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Cat Nictitating Membrane, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/cat.html Simulationssoftware PhysioEx mit Physiologie-Laboraktivitäten von Pearson PhysioEx ™ 9.0: Laborsimulationen in der Physiologie mit 9.1 Update von Pearson ist eine Laborsimulationssoftware, einschließlich Laborhandbuch, die aus 12 Übungen mit 63 Physiologie-Laboraktivitäten besteht. Sie kann als Ergänzung oder Ersatz für Nasslabore, darunter auch Tierversuche, verwendet werden. Die Kategorien beinhalten Zelltransportmechanismen und Permeabilität, Physiologie des Skelettmuskels, Neurophysiologie von Nervenimpulsen, Physiologie des endokrinen Systems, Herzkreislaufdynamik, Herz-Kreislauf-Physiologie, Mechanismen der Atemwege, chemische und physikalische Verdauungsprozesse, Physiologie des Nierensystems, Säure-Base-Balance, Blutanalyse und serologische Tests. Ein umfangreicher Histologielehrgang umfasst mehr als 250 Histologiebilder. Die Studierenden haben die Flexibilität, mit mehreren Variablen zu experimentieren, zu beobachten, wie die Ergebnisse beeinflusst werden und verschiedene Hypothesen für die Experimente zu testen. Für jedes Labor stehen online-Arbeitsblätter im multiple-choice-Format zur Verfügung. Kurze Videoclips von bestimmten Laborgeräten helfen, Verbindungen zwischen Darstellungen und den realen Geräten herzustellen. Beurteilungsblätter folgen den jeweiligen Übungen und stellen Fragen nach den Laborübungen. Das Update 9.1 behält die beliebten Features, einschließlich der schrittweisen Anweisungen und den Fragen „Stop & Think“ und „Predict“, die helfen, über den Zusammenhang zwischen den Experimenten und den demonstrierten physiologischen Konzepten nachzudenken. Eine größere Datenvariabilität spiegelt realistischere Ergebnisse (auch Fehler) wider, die Studenten in realen Nasslabor-Experimenten antreffen würden. Diese Flexibilität hilft, kritische Denkfähigkeiten zu entwickeln und die wissenschaftliche Methode besser zu verstehen. Für die Dozenten steht eine Testbank mit zuweisbaren Pre-Lab- und Post-Lab-Tests zur Verwendung mit TestGen® oder deren Kursverwaltungssystem zur Verfügung. Der Preis wird mit 39.99$ angegeben, individueller Preis auf Anfrage. Bild: Buchcover: PhysioEx(TM) 9.0: Laboratory Simulations in Physiology, Zao, Stabler, Smith, Lokuta & Griff©2012, Paper Bound w/CD-ROM, Quelle: https://www.pearson.com/us/higher-education/product/Zao-Physio-Ex-9-0-Laboratory-Simulations-in-Physiology-with-9-1-Update/9780321905413.html?tab=overview Simulationsprogramm zur Blutgerinnung: Blood Coagulation von Sheffield Bioscience Das interaktive Simulationsprogramm vermittelt die Physiologie und Laborbeurteilung der Blutgerinnungsfunktion sowie die Verwendung des Blutgerinnungsprofils bei der Diagnose häufiger Erkrankungen. Der Abschnitt „Tutorials“ veranschaulicht die Morphologie und die physiologische Funktion der Blutplättchen, die hämostatischen Mechanismen: Bildung von Thrombozytenpfropfen und Gerinnung (intrinsische, extrinsische und gemeinsame Wege) sowie Mechanismen zur Gerinnungshemmung, insbesondere die Fibrinolyse. Der Abschnitt „Methods“ beschreibt die Grundsätze und Methode für jeden der wichtigsten Labortests zur Erstellung eines hämostatischen Profils (Blutungszeit, Prothrombinzeit, aktivierte partielle Thromboplastinzeit (APTT), Thrombinzeit). Er enthält auch Einzelheiten zu einer automatisierten Technik unter Verwendung eines Koagulometers. „Clinical Cases“ lehrt anhand eines hochgradig interaktiven Ansatzes die Verwendung von Testergebnissen bei der Diagnose. Die Studierenden verwenden Daten aus ausgewählten klinischen Fallgeschichten, um eine Diagnose zu stellen. Für jeden der fünf verschiedenen Fälle (Hämophilie, disseminierte intravaskulare Gerinnung, von-Willebrand-Krankheit, alkoholinduzierte Lebererkrankung, pro-myeloische Leukämie) werden eine kurze Krankengeschichte und ein hämostatisches Profil erstellt. Die Studierenden müssen Fragen beantworten und können auf weitere relevante Testergebnisse zugreifen. Sie stellen dann eine korrekte Diagnose aus einer Liste möglicher Erkrankungen. Während des gesamten Prozesses sind Rückmeldungen und Hilfestellungen verfügbar. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Blood Coagulation, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/bloodcoag.html Simulationsprogramm Renal Function in Humans von Sheffield Bioscience Mit diesem hochgradig interaktiven Programm zur Untersuchung der Nierenfunktion beim Menschen können Studierende Urin- und Plasmadaten von Gruppen gesunder männlicher Studenten sammeln, die an den folgenden Untersuchungen teilgenommen haben: Kontrollversuch (keine Wasserbelastung), Experiment mit Wasserbelastung, Experimente zur Untersuchung der Wirkung von vier Diuretika (Acetazolamid, Amilorid, Hydrochlorothiazid, Bumetanid) bei wasserbelasteten Probanden. Folgende Daten werden graphisch dargestellt: Plasma-Elektrolytkonzentrationen (Na+, K+, Cl-, HCO3-), Plasmakreatininkonzentration und Plasmaosmolalität, Urin-Elektrolyt (Na+, K+, Cl-, HCO3-), Urin-Kreatinin-Ausscheidung und Gesamtausscheidung gelöster Stoffe, Osmolalität des Urins, Urinfluss. Daten können auch überlagert dargestellt werden. Zu jedem Experiment gibt es mehrere interaktive Fragen und Aufgaben, um die wichtigen physiologischen Prinzipien zu verdeutlichen. Dabei kann es sich um Fragen (z. B. Multiple Choice oder Richtig-Falsch mit Rückmeldung), Übungen zur Dateninterpretation oder Berechnungen handeln. Zum Beispiel gibt es zu jedem Experiment zusätzlich zu anderen Fragen die Aufforderung zur Berechnung der glomeruläre Filtrationsrate, gesamten und fraktionierten (%) Wasserrückresorption, gesamten und fraktionierten (%) Na+-Rückresorption. Das Programm kostet 250£ (multiuser/departmental licence). Bild: Programm Renal Function in Humans, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/renal.html Simulationsprogramm Blood Physiology von Sheffield Bioscience Die interaktive Computersimulation vermittelt Grundsätze der Laborbestimmung der Erythrozytenindizes und der Blutgruppe und ihrer Verwendung bei der Diagnose von Anämien. Das Programm ist in drei Abschnitte unterteilt: 1. Erythrozyten-Indizes – dieses Programm simuliert die Bestimmung von Standard-Erythrozyten-Indizes, die im Labor mit frischen Blutproben durchgeführt und zur Erstellung eines hämatologischen Profils verwendet werden können. 2. Blutgruppen -dieses Programm erläutert die Grundlagen der Bestimmung von ABO- und Rhesus-Blutgruppen. Anschließend gibt es eine Übung, bei der die Studierenden die Wechselwirkung zwischen einer Blutprobe einer Person mit unbekannter Blutgruppe und bekannten Antiseren (Anti-A, Anti-B und Anti-D) beobachten können. Die verschiedenen Blutgruppen werden nach dem Zufallsprinzip generiert, und die Studierenden können so viele Beispiele ausprobieren, wie sie möchten. 3. Anämien – Anhand von neun Patientenfällen werden die Grundsätze vermittelt, wie die Anamnese, periphere Blutbilder und die Ergebnisse hämatologischer Tests zur Diagnose von Anämien beitragen können. Die Studierenden müssen zunächst eine der vier Hauptdiagnosen (Eisenmangel, Megaloblastie, Hämolyse und Aplastie) auswählen und diese dann mit Hilfe zusätzlicher Testergebnisse weiter definieren, indem sie eine von neun möglichen Diagnosen auswählen (Enzymmangel, Thalassämie, Hämorrhagie, Sichelzellenanämie, Knochenmarkaplasie, Folsäuremangel, hereditäre Sphärozytose, Vitamin-B12-Mangel, Autoimmunerkrankung (medikamenteninduziert), Eisenmangel). Das Programm kostet 250£ (multiuser/educational licence). Bild: Programm Blood Physiology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/bloodphys.html Simulationsprogramm Chest Clinic von Sheffield Bioscience Diese interaktive Computersimulation vermittelt die Grundsätze der Atemfunktionstests und der Diagnose. Es verfolgt einen patientenorientierten, fallbezogenen Ansatz, um anhand von Untersuchungen die Anwendung dieser Tests bei der Diagnose von häufigen Atemwegserkrankungen zu lehren. Das TUTORIAL beschreibt: Begrenzung des Luftstroms; Größe der Lunge; Gastransfer; Bronchodilatation; Verengung; Normalwerte; Wissenstest. METHODS ist unterteilt in: Expiratorischer Spitzenfluss; Spirometrie; Reversibilität; Belastungstests (Metacholin, Bewegung); Lungenvolumen; Transferfaktor; Fragen zur Selbsteinschätzung. CASES enthält Einzelheiten zu sieben Patienten. Für jeden Patienten werden die Ergebnisse relevanter Atmungsfunktionstests vorgelegt, die mit den vorhergesagten Normalwerten für diesen Patienten verglichen werden können. Die Benutzer müssen Schlussfolgerungen (in Form von Richtig/Falsch-Fragen) über den Zustand der Patienten ziehen. Das Programm kostet 250£ (multiuser/educational licence). Bild: Programm Chest Clinic, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/chestclinic.html 4. Pharmakologie Simulationsprogramm zur kardiovaskulären Pharmakologie: Rat Blood Pressure von Sheffield Bioscience Das hochgradig interaktive Programm umfasst die Simulation von Versuchen zur Demonstration der Wirkungsweise verschiedener pharmakologischer Wirkstoffe auf den Blutdruck und die Herzfrequenz der narkotisierten Ratte. Jeder Abschnitt kombiniert Text, Grafiken und Animationen mit interaktiven Fragen, die den Lernprozess unterstützen. Zur Simulation des Experiments gehören: Narkose, Kanülierung der Trachea, der Vena jugularis und der Arteria carotis, Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung von Körpertemperatur und Messung von Blutdruck und Herzfrequenz, Kurvenschreiber, verschiedene Versuche mit pharmakologischen Stoffen. Es wird beschrieben, wie die Messungen mit dem simulierten Diagrammschreiber vorgenommen werden und wie der mittlere Blutdruck und der Pulsdruck berechnet werden. Das Programm liefert typische Daten für 16 verschiedene Experimente, die zur Vermittlung der wesentlichen Pharmakologie ausgewählt wurden. Den Nutzer werden multiple-choice-Fragen gestellt und sie müssen Feedback geben, um die Genauigkeit der Datenerfassung und die Dateninterpretation zu bewerten. Darüber hinaus gibt es einen Abschnitt mit einer Auswahl von Fragen zur kardiovaskulären Pharmakologie. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Rat Blood Pressure, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/rat.html Simulationsprogramm Respiratory Pharmacology von Sheffield Bioscience Das interaktive Programm verwendet aus Meerschweinchen gewonnene Lungenfunktionsdaten, um die grundlegende Pharmakologie der Atemwege zu vermitteln. Die Abschnitte AIMS, INTRODUCTION und METHODS beschreiben die Struktur der Atemwege, die Physiologie und Pharmakologie der glatten Bronchialmuskulatur, die Rezeptorpharmakologie der glatten Muskulatur, die Pathophysiologie (Asthma und COPD) und ihre Behandlung sowie die Meerschweinchenpräparation und die Apparatur zur Überwachung der Atemwegsfunktion. Im Abschnitt EXPERIMENTS kann die Auswirkungen verschiedener Mediatoren und Hemmstoffe bei normalen und gegenüber Allergenen sensibilisierten Tieren untersucht werden. Für jedes Experiment zeigt das Display gleichzeitig die Kurven von Widerstand, dynamischer Dehnbarkeit und Blutdruck, die in ähnlicher Form wie im Mumed-Aufzeichnungssystem dargestellt werden. Zu jedem Datensatz gehören Fragen zur Selbsteinschätzung, die eine Interpretation der vorgelegten experimentellen Daten und ein Verständnis der zugrunde liegenden Kontrollmechanismen erfordern. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Respiratory Pharmacology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/respiratory.html Simulationsprogramm zur Pharmakologie des enterischen Nervensystems: Guinea Pig Ileum von Sheffield Bioscience Dieses Programm simuliert ein isoliertes Präparat des Meerschweinchen-Ileums, ein Präparat mit glatter Muskulatur, das wenig spontane kontraktile Aktivität aufweist und das in pharmakologischen Studien intensiv eingesetzt wird. Es ermöglicht die Erforschung der Auswirkungen von Medikamenten und der elektrischen Stimulation auf die Freisetzung von Neurotransmittern im enterischen Nervensystem sowie die Messung der Reaktion auf Neurotransmitter. Das Programm bietet eine Reihe von pharmakologischen Stoffen (Acetylcholin, Histamin, Clonidin, Morphin, Naloxon, Phentolamin, Atropin, Mepyramin), eine Dosis-Wirkungskurve, die Bestimmung von ED50, eine Dosis-Reaktionskurve, und stellt die Auswirkungen der transmuralen elektrischen Stimulation und der Wirkung der Medikamente dar. Simulierte Kontraktionen des Darms werden auf einem Bildlauf dargestellt, der mit dem eines Kartenschreibers vergleichbar ist. Das Programm enthält ein Quiz über die Strukturen im Dünndarm und die pharmakologischen Grundlagen der Motilitätssteuerung. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Guinea Pig Ileum, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/guineapig.html Simulationsprogramm Intestinal Motility von Sheffield Bioscience Das Programm simuliert Experimente zur Demonstration der Auswirkungen von Medikamenten auf die Darmperistaltik an einem isolierten Rattenkolonpräparat. Die Peristaltik im Rattenkolon unterscheidet sich im Detail, aber nicht prinzipiell von der Peristaltik im menschlichen Kolon. Die Tutorial-Sektion erklärt den Mechanismus der Peristaltik und die erregenden und hemmenden Nervenbahnen, die sie beeinflussen. In Methoden und Materialien werden die Apparatur, die Methode der Verabreichung von Kontroll- und Testmitteln und die Durchführung des Peristaltikreflex-Tests beschrieben. Die Auswirkungen dieser Verfahren auf die Muskelspannung in Längsrichtung (g) und den Flüssigkeitsausstoß aus einem Tropfenzähler (Anzahl der Tropfen über die Zeit) werden ebenfalls erläutert. Unter „Experimente“ kann der Benutzer die Auswirkungen physiologischer Reize (Aktivierung des peristaltischen Reflexes durch Aufdehnung des Dickdarms mit Kochsalzlösung) und von pharmakologischen Wirkstoffen, die allein oder in Kombination verabreicht werden, beobachten. Zur Selbsteinschätzung gibt es zu jedem Experiment eine Reihe von Richtig-/Falsch-Fragen, mit denen die Interpretation der dargestellten Ergebnisse und das Verständnis der zugrunde liegenden pharmakologischen Mechanismen überprüft werden sollen. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Intestinal Motility, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/intestine.html Simulationsprogramm Neuromuscular Pharmacology von Sheffield Bioscience Ein interaktives Programm, das Experimente am Ischiasnerv-anterior-tibialis-Muskel-Präparat der Katze simuliert, um die wichtigen Unterschiede in der pharmakologischen Wirkung von depolarisierenden und nicht depolarisierenden Blockierungsmitteln zu veranschaulichen. Das Programm gibt eine Übersicht des Prozesses der neuromuskulären Übertragung, erläutert die Vorbereitung der betäubten Katze, das Protokoll zur Ischiasnervstimulation und die isometrische Aufzeichnung der Kontraktionen des M. anterior tibialis, die Wirkung der verschiedenen Arten von Hemmstoffen und die klinische Relevanz der verschiedenen Blockierungsmittel. Der Abschnitt „Experimente“ zeigt Simulationen von experimentellen Ergebnissen (Muskelkontraktionen) in beschleunigter Zeit auf einem simulierten Diagrammschreiber. Jedes Experiment der Phase I vergleicht die Wirkung der zwei Arten von neuromuskulären Blockierungsmitteln unter verschiedenen Bedingungen. In Phase-II-Versuchen wird die Wirkung von vier aufeinanderfolgenden Dosen von Decamethonium, gefolgt von den Wirkungen der tetanischen Stimulation und einer Anticholinesterase simuliert. Zu jedem Experiment gehört eine Abfrage in Form von wahr/falsch-Fragen oder eine Tabelle, die zu vervollständigen ist. Es gibt auch einige Fragen, die die Grundlage eines Versuchsberichts bilden können. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Neuromuscular Pharmacology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/neuro.html Simulationsprogramm zur kardiologischen Pharmakologie: Langendorff Heart von Sheffield Bioscience Das hochgradig interaktive Programm simuliert Experimente, die am isolierten perfundierten Säugerherzen (Langendorff-Präparat) durchgeführt werden. In den Abschnitten Einführung und Methoden wird die Entnahme des Herzens und die Einrichtung zur Aufzeichnung der ventrikulären Kontraktionskraft, der Herzfrequenz und des koronaren Blutflusses sowie die Verabreichung von Medikamenten beschrieben. Unter „Experimente“ werden simulierte Daten, die von tatsächlichen Daten abgeleitet wurden, mithilfe eines simulierten Diagrammschreibgeräts dargestellt. Die Studierenden entwerfen Experimente, indem sie eine Reihe von pharmakologischen Wirkstoffen auswählen, die entweder allein oder in Kombination mit einem Antagonisten oder Potentiator verabreicht werden können. Jede Kurve stellt mehrere Minuten der Aufzeichnung dar und ermöglicht den Studierenden somit, innerhalb kurzer Zeit auf eine große Datenmenge zuzugreifen. Es ist möglich, die Kurven von „Medikament X allein“ mit „Medikament X + Antagonist Y“ oder „Medikament X + Potentiator Z“ zu vergleichen. Das Programm umfasst Sympathomimetika, Antagonisten, Potentiatoren; Parasympathomimetika, Potentiatoren; Herzglykosiden; koronare Vasodilatatoren, Antagonisten; Histamin, Antagonisten, Verapamil; Wirkung von Ionen (hohe und niedrige Konzentrationen); Auswirkung der Erhöhung der Vorspannung auf die kontraktile (ventrikuläre) Kraft (Starlings Law). Das Programm enthält eine editierbare Bildschirmhilfe, die es Dozenten ermöglicht, den Informationsgehalt des Programms zuzuschneiden und auch Vorschläge für Aufgaben. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Langendorff Heart, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/langendorff.html Simulationsprogramm zur autonomem Pharmakologie: Autonomic Pharmacology von Sheffield Bioscience Das interaktive Programm simuliert Auswirkungen von Arzneimitteln auf das menschliche Auge. Es basiert auf einer Reihe virtueller Patienten mit Erkrankungen, die zu abnormalen Pupillenreflexen führen. Nutzer können die Auswirkungen eines physiologischen Stimulus (Änderung der Lichtintensität) und einer Reihe von pharmakologischen Wirkstoffen auf den Pupillendurchmesser untersuchen und dabei Vorschläge für die zugrunde liegende Ursache des Zustands machen. Einige der Wirkstoffe könnten dem echten Auge extern verabreicht werden, andere wären jedoch nicht sicher. Der Abschnitt „Tutorial“ beschreibt die sympathische und parasympathische Kontrolle des Pupillendurchmessers und wie sich dieser als Reaktion auf eine Änderung der Umgebungslichtintensität ändert. Der Abschnitt “ Student Exercise“ zeigt, wie die Untersuchung durchgeführt wird. Dann können Studierende untersuchen, wie die normale Pupille auf eine Änderung der Lichtintensität reagiert, den Blinzelreflex erforschen und die Wirkung von pharmakologischen Wirkstoffen (Atropin, Pilocarpin, Physostigmin, Phenylephrin, Kokain und Amphetamin) untersuchen. Sie werden aufgefordert, den Pupillendurchmesser bei verschiedenen Lichtstärken zu messen und für jedes Auge die Geschwindigkeit zu beobachten, mit der sich der Pupillendurchmesser ändert. Der Abschnitt „Simulation“ enthält vier virtuelle Patienten, die jeweils an einer Erkrankung leiden, die zu einem abnormalen Pupillenreflex führt. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Autonomic Pharmacology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: www.sheffbp.co.uk/autonomic.html Simulationsprogramm zur Finkleman Preparation von Sheffield Bioscience Dieses Programm simuliert eine Reihe von Experimenten, die an isolierten Segmenten des Kaninchen-Jejunums durchgeführt werden können, wie von Finkleman im Jahr 1930 beschrieben wurde, um die Wirkungen von adrenergen Medikamenten und die Stimulation des sympathischen Nervensystems zu demonstrieren. Rhythmische Pendelkontraktionen des Darms können aufgezeichnet werden und das Präparat kann verwendet werden, um die Auswirkungen der elektrischen Stimulation von sympathischen Nerven auf die Beweglichkeit, die Wirkungen von adrenergen Medikamenten auf spontane Bewegungen, den inhärenten Tonus und sympathisch hervorgerufene Entspannung zu untersuchen. In den Abschnitten „Einführung“ und „Methoden“ werden die Präparation, die Apparatur und die Pharmakologie beschrieben. Im Abschnitt „Experimente“ werden simulierte rhythmische Kontraktionen, die aus experimentellen Daten abgeleitet wurden, dargestellt. Folgende Untersuchungen können ausgewählt werden: adrenerge Medikamente, entweder alleine oder in bestimmten vorher festgelegten Kombinationen (Noradrenalin, Isoprenalin, Phenylephrin, Tyramin, Guanethidin, Imipramin, Alpha- und Beta-Adrenozeptorblocker); die Auswirkungen der elektrischen Stimulation sympathischer Nerven bei verschiedenen Frequenzen oder die Auswirkungen einer Reihe von Medikamenten (Guanethidin, Imipramin, Lokalanästhetika, Tetrodotoxin, Alpha- und Beta-Adrenozeptorblocker) auf die Reaktion der sympathischen Nervenstimulation. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license). Bild: Programm Finkleman Preparation, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/finkleman.html Simulationsprogramm zu Entzündungsreaktionen: Inflammation Pharmacology von Sheffield Bioscience Dieses Programm simuliert Experimente zur Demonstration der Wirkung von Entzündungsmediatoren und pharmakologischen Wirkstoffen auf die Entzündungsreaktion der Haut beim betäubten Kaninchen. Das Programm verwendet Daten aus tatsächlichen Experimenten. Einführungs- und Methodenabschnitte vermitteln die Vorbereitung des Tiers, die Methoden zur Messung der Ödembildung und die Anhäufung von Neutrophilen sowie Hintergrundinformationen zu Faktoren und Mechanismen von Entzündungsreaktionen. Unter „Experimente“ können Auswirkungen der folgenden Substanzen auf die Ödembildung (und gegebenenfalls auf Neutrophilenzahl) bei normalen Kaninchen untersucht werden: 1) eine Reihe direkter Mediatoren einer erhöhten mikrovaskulären Permeabilität, entweder alleine (Dosis-Antwort-Beziehungen), in Gegenwart eines Vasodilators oder mit Rezeptorantagonisten; 2) Agenzien, die Entzündungen hauptsächlich durch Anhäufung von Neutrophilen verursachen, entweder alleine (Dosis-Antwort-Beziehungen) und in Gegenwart eines Vasodilators. Die Auswirkungen der Abnahme der Neutrophilen und die Bedeutung von Adhäsionsmolekülen werden ebenfalls behandelt.; 3) nichtsteroidale (lokale und systemische Wirkungen) und steroidale entzündungshemmende Mittel. Ebenfalls werden die Ergebnisse ausgewählter Experimente mit sensibilisierten Kaninchen und die IgG-(Reverse Passive Arthus Response) und IgE-Antwort behandelt. Das Programm enthält zahlreiche Selbstbewertungsübungen, die eine Interpretation der vorgelegten experimentellen Daten und ein Verständnis der zugrunde liegenden entzündlichen Mechanismen erfordern. Das Programm kostet 250£ (multiuser/departmental licence). Bild: Programm Pharmacology of Inflammation, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/inflammation.html 5. Versuchstierkunde Microsurgical Developments (MD) PVC-Rat von Microsurgical Developments Die MD-PVC-Ratte wurde entwickelt, um mikrochirurgische Fähigkeiten zu erlernen. Durch den Einsatz des Modells in der Ausbildung von Wissenschaftlern und Tiertechnikern wird die Anzahl der benötigten lebenden Tiere reduziert. Es bietet die Möglichkeit, etwa 25 verschiedene mikrochirurgische Techniken zu trainieren (z. B. Anastomosen, Kanülierungen, Transplantationen von Gefäßen und Organen). Die MD-PVC-Ratte wird einer Video-Bedienungsanleitung und verschiedenen Ersatzteilen geliefert. Die meisten grundlegenden Fertigkeiten und experimentellen Techniken sind im Manual of Microsurgery on the Laboratory Rat beschrieben. Das Modell kostet $850.00. Bild: MD-PVR-Rat, mit freundlicher Genehmigung von Microsurgical Developments, Quelle: https://www.braintreesci.com/teaching-reference-products/training-models/md-pvc-rat-model/ Evaluierung von Trainingsdummies (Projekt „SimulRATor“) Personen, die Tierversuche durchführen, lernen in speziellen Kursen den tierschutzgerechten Umgang mit Versuchstieren. Wesentlicher Bestandteil der Ausbildung ist die Übung am lebenden Tier. Um die Belastung der Tiere, durch fehlende Erfahrung der Kursteilnehmer, im Sinne des Tierschutzgesetzes zu reduzieren, sollten zusätzlich Simulatoren eingesetzt werden. In dem Bf3R-geförderten Kooperationsprojekt SimulRATor am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin wird ein neuer Simulator entwickelt, der kostengünstig mittels 3D-Druck produziert werden soll. Um den Simulator optimal auszurichten, wurden 5 Rattensimulatoren und 1 Maussimulator verschiedener Hersteller aus Sicht der Kursleiter/innen (inkl. der Kursbetreuer/innen) und der Kursteilnehmer/innen auf ihre praktische Eignung als Refinement (Verfeinerung) hin evaluiert. Beurteilt wurden beispielsweise Fixationstechniken, Blutabnahmen, subkutane Injektionen oder die orale Verabreichung von Medikamenten. Die Simulatoren wurden von Expert*innen aus der Labortierkunde und Anatomie hinsichtlich ihrer anatomischen Beschaffenheit bewertet, um aus den jeweiligen Stärken und Schwächen wertvolle Informationen für die Entwicklung künftiger Modelle zu erlangen (1). In einer Befragung von Teilnehmer*innen von labortierkundlichen Kursen wurde erhoben, wie diese die Arbeit an den Simulatoren wahrnehmen (2). Dabei konnte schlussgefolgert werden, dass Kursteilnehmer*innen dem Training mit Simulatoren durchwegs positiv gegenüberstehen, dass jedoch großer Verbesserungsbedarf hinsichtlich der Beschaffenheit der verfügbaren Modelle besteht, was auch bereits in einer vergangenen Studie (3) im Rahmen einer Befragung von Ausbildenden bemängelt wurde. Auf Grundlage der Anforderungsanalysen wird derzeit ein Simulator mittels 3D-Druck am Institut für Veterinär-Anatomie erstellt. (1) Corte GM, Humpenöder M, Pfützner M, Merle R, Wiegard M, Hohlbaum K, Richardson K, Thöne-Reineke C, Plendl J. Anatomical Evaluation of Rat and Mouse Simulators for Laboratory Animal Science Courses. Animals. 2021; 11(12):3432. https://doi.org/10.3390/ani11123432 (2) Humpenöder M, Corte GM, Pfützner M, Wiegard M, Merle R, Hohlbaum K, Erickson NA, Plendl J, Thöne-Reineke C. Alternatives in Education—Evaluation of Rat Simulators in Laboratory Animal Training Courses from Participants` Perspective. Animals. 2021; 11(12):3462. https://www.mdpi.com/2076-2615/11/12/3462 (3) Humpenöder M, Corte GM, Pfützner M, Wiegard M, Merle R, Hohlbaum K, Erickson NA, Plendl J, Thöne-Reineke C. Alternatives in Education—Rat and Mouse Simulators Evaluated from Course Trainers’ and Supervisors` Perspective. Animals. 2021; 11(7):1848. https://doi.org/10.3390/ani11071848

In 8 Bundesländern – Berlin, Bremen, Hamburg, Hessen, Nordrhein-Westfalen, Saarland, Sachsen-Anhalt und Thüringen – haben Studierende die Möglichkeit, sich auf begründeten Antrag von Lehrveranstaltungen mit Tierverbrauch befreien zu lassen. Die Hochschulgesetze beinhalten Klauseln, die solch eine Befreiungsmöglichkeit vorsehen. In Hessen gibt es dabei die größten Chancen: In der Lehre soll auf Tierversuche sowie die Verwendung von toten Tieren möglichst weitgehend verzichtet werden. Studiengänge sind so zu gestalten, dass Tiere zur Veranschaulichung und Einübung von Fertigkeiten nicht verwendet werden, soweit wissenschaftlich gleichwertige Methoden zur Verfügung stehen. Legen Studierende dar, dass diese Möglichkeit besteht, sind sie zur Abschlussprüfung ohne die tierverbrauchenden Leistungsnachweise zuzulassen. Währenddessen ist die Befreiung in den anderen 7 Bundesländern von einzelnen Kursen mit Tierverwendung im Einzelfall möglich, sofern es die mit dem Studium bezweckte Berufsbefähigung zulässt. Aber auch hier lohnt es sich, dass so viel Studierende wie möglich (zusammen) einen Antrag stellen. Rheinland-Pfalz und Baden-Württemberg haben die bisher fortschrittlichsten Regelungen. Hier müssen Studierende keinen begründeten Antrag stellen, um auf Übungen mit Tierverbrauch zu verzichten. Die Hochschulen sind in der Pflicht, eine Ausbildung ohne Einsatz von Tieren zu ermöglichen. Mehr Informationen unter Recht und Gesetz. Hier erhältst Du die Vorlage für einen Befreiungsantrag in den entsprechenden Bundesländern. Die Muster-Anträge mit Bezug auf die Rechtssituation und ausführlicher Begründung beinhalten Felder, um sie individuell auf die jeweiligen Lehrveranstaltungen anzupassen. Zum Öffnen bitte Rechtsklick und dann „Link speichern unter“ wählen: Berlin Bremen Hamburg Hessen Nordrhein-Westfalen Saarland Sachsen-Anhalt Thüringen * Achtung: Damit noch vor Beginn der Veranstaltung eine Entscheidung über Deine Befreiung gefällt werden kann, ist der Antrag so früh wie möglich, aber jedenfalls mehrere Wochen vor Beginn der Veranstaltung zu stellen. Sollte der Antrag bewilligt werden, so wird der Schein nach Bestehen einer alternativen und tierfreien Prüfung erteilt. Wir wünschen viel Erfolg! * Einfach die leeren Felder ausfüllen (und ggf. den Text zur Begründung anpassen). * Angabe für die vorgesehene Prüfungsleistung (Seite 1 bzw. 2): Konkrete Beschreibung des Versuchs gem. Prüfungsordnung. Beispiel: „…ein Froschherz präpariert werden soll, um es über einen Differenzverstärker mit dem Oszilloskop zu verbinden. Dabei wird der Torso des toten Frosches in Ringerlösung gelegt und so das Herz am Leben erhalten. Anschließend werden die Herzkontraktionen nach Behandlung mit verschiedenen pharmakologischen Stoffen wie Acetylcholin untersucht“. * Angabe zur ausgewählten Ersatzmethode (Seite 2 Mitte): Ein Beispiel aus z. B. der Liste an Alternativen oder der Alternativdatenbank von InterNICHE anbringen, welches die klassische Methode ersetzen kann. Bsp: „…einem Simulationsprogramm für das Froschherz: Frogheart von Sheffield Bioscience Programs ist ein interaktives Programm für eine Reihe von Versuchen am Froschherz in situ. Es bietet hochauflösende Simulationen der Herzkontraktionen, die auf echten Daten basieren, mit fortlaufender Anzeige eines Kurvenschreibers sowie die Simulierung von Zugaben phamakologischer Stoffe und Messung der Effekte auf die verschiedenen Herzfunktionen. Das Programm ist kostenlos ausleihbar über die Lehrmaterial-Bibliothek von InterNICHE (http://www.interniche.org/de/node/4758)” Ggf. Kosten angeben. * Unterschreiben und versuchen, viele KommilitonInnen für den Antrag zu gewinnen. Die Unterschriften mit Matrikelnummern listen.