Neue Testsysteme für eine verbesserte Wirkstoffentwicklung

Um diese beiden Anwendungsbeispiele für neuartige Zellkulturchips zu realisieren, setzen Forscher aus Tübingen, Reutlingen, Villingen-Schwenningen und Freiburg modernste Mikrosystemtechnik ein.

Wenn Zellen mittels elektrischer Felder zu sogenannten „künstlichen Mikroorganen“ angeordnet werden, können sie die kleinste funktionelle Einheit eines Organs wie der Leber nachbilden. Dabei muss den Zellen in den Mikrokanälen und -kammern eine Umgebung geboten werden, die der im Organ entspricht. Dazu gehören die korrekte Gewebestruktur, eine Beschichtung der Kammerwände mit Proteinen, die auch im Organ die Zellen umgeben, sowie ein kontinuierlich strömendes Nährmedium, das den Blutfluss im Gewebe nachstellt. Unter diesen Voraussetzungen behalten die Zellen ihre natürlichen Eigenschaften und lassen sich dazu verwenden, die Wirkung von Substanzen im menschlichen Organismus vorherzusagen. Damit wäre für die Arzneimittelentwicklung die Grundlage geschaffen, um Nebenwirkungen von Substanzen früher zu erkennen und Tierversuche zu vermeiden.

Ein weiterer neuartiger Chip zur Kultivierung, Identifizierung und Charakterisierung adulter Stammzellen aus der Prostata von Mäusen soll helfen, die Vorgänge bei der Krebsentstehung aufzuklären und den Weg für verbesserte Behandlungsmethoden zu eröffnen.