Što se podrazumijeva pod Organ-on-a-Chip tehnologijom?
Organ-on-a-Chip (OoC) odnosi se na procese mikrofabrikacije koji se koriste za stvaranje minijaturnih modela organa poput srca, pluća ili crijeva. Na unaprijed izrađenim polimernim ili plastičnim podlogama stanice se raspoređuju i uzgajaju tako da formiraju tkiva slična organima.
Fini mikrofluidni kanali opskrbljuju ove stanice hranjivim tvarima, kisikom ili zrakom, stvarajući struje i gradijente koncentracije slične onima u tijelu. To također omogućuje simuliranje mehaničkih utjecaja i interakcija različitih tipova stanica. Rezultat su modeli koji pružaju realne i pouzdane podatke za istraživanje bolesti i testiranje lijekova.
Kako bioprintanje mijenja testiranje lijekova
Medicinska istraživanja neprestano traže nove lijekove u borbi protiv bolesti. Njihov razvoj je dugotrajan i vrlo skup: potencijalni lijek prvo prolazi kroz nekoliko predkliničkih studija na staničnim kulturama (in vitro) ili životinjama (in vivo).
Završna faza prije odobrenja uključuje klinička ispitivanja na ljudima. U prosjeku se po lijeku testira pet potencijalnih lijekova, od kojih četiri na kraju ne uspiju – takozvani kasni neuspjesi. Razlog: Često se rezultati predkliničkih studija ne mogu lako prenijeti na ljudski organizam.
Mnogo bolji rezultati mogu se postići tehnologijom Organs-on-a-Chip s bioprintera. Ovi mali komadići ljudskog tkiva na mikrofluidnom čipu omogućuju preciznije testiranje učinkovitosti i nuspojava u predkliničkim studijama. Neprikladni kandidati se tako eliminiraju u znatno ranijoj fazi. To štedi vrijeme i novac, omogućujući brži i jeftiniji razvoj novih lijekova.
„Sustavi organa na čipu omogućuju testiranje lijekova na modelima sličnim organima izrađenim od ljudskih stanica već u predkliničkoj fazi – sa značajnijim rezultatima nego stanične kulture i poboljšanom prenosivošću na ljude u usporedbi s testiranjem na životinjama.“
Prof. dr. sc. Andreas Blaeser, TU Darmstadt
Precizna kontrola fluida za tkivno inženjerstvo
Festo, zajedno sa stručnjacima s TU Darmstadt, sada pokazuje kako se proces bioprintanja može automatizirati - uključujući rješenje za beskontaktni transport mikrofluidnih čipova opremljenih Bonded-Manifold tehnologijom. Višeslojne plastične razdjelne ploče, sa svojim fino strukturiranim mikrokanalima, omogućuju precizno doziranje i rukovanje tekućinama.
SupraMotion: beskontaktni rad u laboratoriju budućnosti
Festova jedinstvena tehnologija supravodiča omogućuje transport objekata bez kontakta. Kinematički sustav ostaje izvan čiste prostorije i ne nosi nikakve čestice. Čiste površine se lako čiste. Inovativna tehnologija može se kombinirati s rješenjima za automatizaciju za sektor znanosti o životu kako bi se stvorio pouzdan cjelokupni koncept procesa koji zadovoljava najviše zahtjeve za čišćenje i čistoću.
„Automatiziramo proizvodnju Organ-on-a-Chip sustava, prvi put kombinirajući dvije nove tehnologije: SupraMotion i Diffusion Bonded Manifolds.“
Sebastian Schrof, Korporativni bionički projekti
Brošura za preuzimanje
Organ-on-a-Chip za razvoj lijekova (PDF)