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Versuchsaufbau mit 2 Biotech-Chips

Kleine Chips – großes Potenzial: Zukunftstechnologie Organ-on-Chip

Dynamic42 entwickelt und individualisiert neuartige mikrophysiologische 3D in vitro-Testsysteme, sogenannte „Organ-on-Chip“ (OoC). Das sind Mikrofluidik-Systeme auf Biotech-Chips, die menschliche Gewebeeinheiten und deren Schlüsselfunktionen nachbilden. Unsere humanen in vitro-Modellsysteme sind vielfältig einsetzbar: Wir decken mit dieser Technologie Anwendungsmöglichkeiten in der klinischen Forschung und Entwicklung sowie in der Pharma- und Grundlagenforschung ab.

Mit Hilfe der Organmodelle erhöhen wir bereits jetzt die Medikamentensicherheit und treiben Ansätze für die individualisierte Medizin voran. Zukünftig bieten die „Mini-Organe“ zudem eine sichere Alternative zu Tierversuchen, sodass pharmakologische und klinische Studien erleichtert und große zeitliche sowie monetäre Einsparungen in der Arzneimittelentwicklung möglich sind.

Medikamentensicherheit durch Wirkstofftest an humanem Gewebematerial

Bevor Medikamente in klinischen Versuchen getestet werden, müssen sie in der Regel in Tierversuchen geprüft werden. Die Grenzen dieser Versuche bestehen einerseits in ethischen und rechtlichen Fragen und andererseits in den deutlichen Unterschieden zwischen tierischem und menschlichem Gewebe. Die Erprobung von Wirkstoffen oder chemischen Substanzen im Tierversuch sind nicht ausreichend aussagekräftig für die Reaktion beim Menschen. Das führt häufig zu einem Versagen des Medikaments oder zu unerwünschten Nebenwirkungen. Ob ein Präparat verträglich sein wird, ist von hohem wirtschaftlichem und ethischem Interesse. Deshalb besteht ein dringender Bedarf an zuverlässigen in vitro-Alternativen, die menschliche Organe möglichst genau imitieren.

Unsere humanen in vitro-Modellsysteme tragen zu der sichereren Prüfung von Arzneimitteln und Wirkstoffen im Zusammenhang mit der Verbrauchergesundheit bei. Die Technologie simuliert den Zellaufbau und den korrekten Blutfluss in Zusammenwirkung mit dem Immunsystem im menschlichen Organ. Durch die Nachbildung von funktionellen Eigenschaften der Organe wird die Testung und Bewertung der Toxizität von Wirkstoffen und deren Durchdringung der Gewebe ermöglicht. Außerdem lässt sich das flexible Chipdesign an die Organ-Biologie anpassen, sodass schon in der Frühphase von Wirkstofftestungen belastbare Ergebnisse hervorgebracht werden. Das erhöht die Medikamentensicherheit und verkürzt Entwicklungszeiten.

Erforschung von Infektionskrankheiten

Die Biotech-Chips sind nicht nur die Grundlage, um menschliche Organe nachzubilden und an diesen Wirkstoffen zu testen, sondern ermöglichen zudem das Hinzufügen weiterer Komponenten zur Erforschung von Infektionskrankheiten. Die etablierten Organmodelle werden dabei Krankheitserregern wie z. B. Pilzen ausgesetzt. So entstehen sogenannte Infektionsmodelle, die eine Krankheitsentwicklung simulieren. Einerseits werden dadurch neue Erkenntnisse über den Verlauf und die Ausbreitung von Erregern gewonnen und andererseits ist die Interaktion dieser mit dem menschlichen Immunsystem beobachtbar. Das hat das Potenzial, Krankheitsmodelle so realistisch wie möglich an der humanen Reaktion abzubilden, Wirkstoffe schon vor der klinischen Phase zu bewerten und bereits zugelassene Arzneimittel auf ihre Wirkung gegen die Infektion zu prüfen.

Organ-on-Chip als Innovationstreiber für die individualisierte Medizin

Organ-on-Chip ist weiterhin eine geeignete Technologie zur Entwicklung personalisierter fortschrittlicher Medikamente in der medizinischen Forschung. Die neuartigen Biotech-Chips können helfen, Hinweise darauf zu erhalten, wie z. B. ein bestimmter Patient auf eine Therapie reagiert.

Gewebeproben von Patienten werden in den Organmodellen kultiviert und auf das jeweilige medizinische Interesse hin untersucht. Beispielsweise wird so die Beobachtung der Entwicklung von Tumorzellen unterstützt. Das Interesse liegt in diesem Fall darin, die positive und negative Wirkung verschiedener Krebsmedikamente zu testen. Durch den Einsatz von Organ-on-Chip wird die maximale wissenschaftliche Genauigkeit von Testungen gewährleistet und die Übertragung der Erkenntnisse auf individuelle Behandlungsmethoden ermöglicht.

Wenn Sie mehr über unsere Biotech-Chips und Organ- und Infektionsmodelle erfahren möchten oder spezielle Anforderungen im Einsatz für Ihre Forschung haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Unsere erfahrenen Wissenschaftler informieren und beraten Sie gern für Ihr Projekt!