Wat wordt verstaan onder organ-on-a-chip-technologie?

Organ‑on‑a‑chip (OoC) verwijst naar microproductieprocessen waarmee miniatuurmodellen van organen zoals het hart, de longen of de darmen worden vervaardigd. Op vooraf vervaardigde polymeer-‑ of kunststofdragers worden cellen zo gerangschikt en gekweekt dat ze orgaanachtig weefsel vormen.

Fijne microfluïdische kanaaltjes voorzien deze cellen van voedingsstoffen, zuurstof of lucht en zorgen voor stromingen en concentratiegradiënten, net als in het lichaam. Op deze manier kunnen ook mechanische invloeden en interacties tussen verschillende celtypen worden nagebootst. Het resultaat zijn modellen die realistische en betrouwbare gegevens opleveren voor ziekteonderzoek en het testen van geneesmiddelen.

Hoe bioprinting het testen van geneesmiddelen verandert

Het medisch onderzoek is voortdurend op zoek naar nieuwe geneesmiddelen in de strijd tegen ziekten. De ontwikkeling ervan duurt lang en is erg duur: een kandidaat-werkzame stof doorloopt eerst verschillende preklinische studies op celculturen (in vitro) of dieren (in vivo).

In de laatste fase voor de goedkeuring volgen klinische studies bij mensen. Gemiddeld worden er per geneesmiddel vijf kandidaat-werkzame stoffen getest, waarvan er uiteindelijk vier afvallen – zogenaamde late fails. De reden: vaak zijn de resultaten van preklinische studies niet goed te vertalen naar het menselijk lichaam.

Met organs-on-a-chip uit de bioprinter worden veel betere resultaten behaald. Aan de hand van deze kleine stukjes menselijk weefsel op een microfluïdische chip kunnen de werkzaamheid en bijwerkingen in preklinische studies nauwkeuriger worden getest. Ongeschikte kandidaten worden zo in een veel vroeger stadium uitgeselecteerd. Dat bespaart tijd en geld, waardoor nieuwe geneesmiddelen sneller en goedkoper kunnen worden ontwikkeld.

Nauwkeurige vloeistofregeling voor weefselkweek

Festo laat nu samen met experts van de TU Darmstadt zien hoe het productieproces van bioprinting kan worden geautomatiseerd – inclusief een oplossing voor het contactloze transport van de microfluïdische chips die zijn uitgerust met bonded-manifold-technologie. De meerlaagse kunststof‑verdelerplaten maken met hun fijn gestructureerde microkanalen een nauwkeurige dosering en verwerking van vloeistoffen mogelijk.

SupraMotion: contactloos werken in het laboratorium van de toekomst

Met de unieke supergeleidertechnologie van Festo kunnen objecten contactloos worden vervoerd. Het kinematische systeem blijft daarbij buiten de cleanroom en verspreidt geen deeltjes. De strakke oppervlakken zijn gemakkelijk schoon te maken. Deze innovatieve technologie kan worden gecombineerd met automatiseringsoplossingen voor de life sciences-sector tot een procesbetrouwbaar totaalconcept dat voldoet aan de strengste eisen op het gebied van reiniging en hygiëne.