Die auf drei Standorte verteilte experimentelle Forschung der HTTG-Chirurgie befasst sich mit klinisch relevanten Fragestellungen im Bereich der Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie, der Organtransplantation, der Entwicklung funktionalisierter Implantate - mit einem besonderen Schwerpunkt auf der Vermeidung von Implantatinfektionen- und der regenerativen Medizin. Mehrere interventionelle Kohorten, bei denen vor allem der Einfluss körperlicher Aktivität auf degenerative Erkrankungen untersucht wird, genauso wie Untersuchungen zur Rolle der Feinstaubbelastung, sollen zukünftig neue Impulse für die experimentelle Forschung der HTTG-Chirurgie liefern und zur Vermeidung und zum besseren Verständnis degenerativer Erkrankungen, wie der Arteriosklerose oder chronisch obstruktiver Lungenerkrankungen, beitragen.

Unser klinisches Lungentransplantationsprogramm, genauso wie innovative Beatmungsmethoden und neue Technologien der ex vivo Organperfusion und -therapie bilden entscheidende Bausteine des unterdessen in einer zweiten Förderphase bis 2020 verlängerten Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL). Im Rahmen von BREATH (Biomedical Research in Endstage And obsTructive lung disease Hannover) werden innovative Konzepte zur Toleranzinduktion, zur (ex vivo) Regeneration erkrankter Lungen, zur stammzellbasierten Wirkstoffforschung und Therapie erblicher Lungenerkrankungen, wie z.B. der Mukoviszidose oder der  pulmonalen arteriellen Hypertension, und zur Entwicklung einer (bio)artifiziellen Lunge entwickelt.

Forschungsschwerpunkte in den Leibniz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe (LEBAO) sind vor allem die  Stammzellforschung sowie das Tissue Engineering von Herzklappen, Blutgefäßen und Herzmuskel. Sogenannte „induzierte pluripotente Stammzellen“ werden für die Erforschung von Krankheitsmechanismen und zur Entwicklung regenerativer Wirkstoffe eingesetzt und sollen darüber hinaus zukünftig auch die Basis regenerativer Therapien bilden.

In enger Kooperation zum LEBAO werden in der experimentellen Chirurgie Klein- und Großtierversuche nicht nur zur Erprobung neuer Ansätze regenerativer Therapien durchgeführt, sondern auch Fragestellungen zur Herz- und Gefäßchirurgie, zur Organtransplantation und zu künstlichen Herzen untersucht.

Einen besonders interdisziplinären Charakter hat die Implantatforschung der HTTG-Chirurgie, welche die Entwicklung neuartiger kardiovaskulärer Implantate und einer Biohybridlunge, genauso wie die Entwicklung antiinfektiöser Oberflächen, z.B. unter Verwendung von Bakteriophagen, zum Ziel hat. Der dritte Standort der experimentellen Forschung der HTTG ist das Niedersächsischen Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung (NIFE), in dem seit 2016 mehrere unserer Forschergruppen eine Heimat gefunden haben. In Zusammenarbeit vor allem mit anderen chirurgischen Disziplinen sowie Naturwissenschaftlern und Ingenieuren der Leibniz-Universität und des Laserzentrums Hannover werden hier biohybride Implantate entwickelt und damit verbundene Themenbereiche wie z.B. die Biokompatibilität von Implantaten und die Bildung und Vermeidung von Biofilmen untersucht. Große Bedeutung wird hier zukünftig auch die Entwicklung unterschiedlicher ex vivo Therapien, z.B. die Behandlung von Infektionen mit multiresistenten bakteriellen Infektionen oder die Hochdosis-Chemotherapie von Tumoren, im sogenannten „Organ Care System“ erlangen.