Mit értünk "Organ-on-a-Chip" technológia alatt?
Az "Organ‑on‑a‑chip" (OoC) olyan mikrogyártási eljárásokat jelöl, amelyekkel szervek, például a szív, a tüdő vagy a bél miniatűr modelljei készülnek. Előre gyártott polimer‑ vagy műanyag hordozókra sejteket helyeznek el és tenyésztik úgy, hogy szervhez hasonló szöveteket képezzenek.
A finom mikrofluidikus csatornák tápanyagokkal, oxigénnel vagy levegővel látják el ezeket a sejteket, és áramlásokat, valamint koncentrációs gradienseket hoznak létre, akárcsak a szervezetben. Így a mechanikai hatások és a különböző sejttípusok közötti kölcsönhatások is modellezhetők. Az eredmény olyan modell, amely valósághű és megbízható adatokat szolgáltat a betegségek kutatásához és a hatóanyagok teszteléséhez.
Hogyan változtatja meg a bionyomtatás a gyógyszervizsgálatokat
Az orvostudományi kutatás a betegségek elleni küzdelem érdekében folyamatosan új gyógyszereket keres. Fejlesztésük hosszú időt vesz igénybe és nagyon költséges: egy hatóanyag-jelölt először több preklinikai vizsgálaton esik át sejtkultúrákon (in vitro) vagy állatokon (in vivo).
A forgalomba hozatal előtti utolsó szakaszban emberen végzett klinikai vizsgálatokra kerül sor. Átlagosan gyógyszerenként öt hatóanyag-jelöltet tesztelnek, amelyek közül végül négy kudarcot vall – ezeket nevezzük „késői kudarcoknak”. Az ok: a preklinikai vizsgálatok eredményei gyakran nem jól alkalmazhatók az emberi szervezetre.
Sokkal jobb eredményeket lehet elérni a bionyomtatóval készült „Organs-on-a-Chip” technológiával. Ezeken a mikrofluidikus chipen elhelyezett apró emberi szövetdarabokon a preklinikai vizsgálatok során pontosabban lehet vizsgálni a hatékonyságot és a mellékhatásokat. Így a nem megfelelő jelöltek már jóval korábbi szakaszban kiszűrésre kerülnek. Ez időt és pénzt takarít meg, így az új gyógyszerek gyorsabban és olcsóbban fejleszthetők ki.
„Az Organ-on-a-Chip rendszerek segítségével a gyógyszerek már a preklinikai fázisban is tesztelhetők emberi sejtekből készült, szervhez hasonló modelleken – a sejtkultúráknál megbízhatóbb eredményekkel, és az állatkísérletekhez képest jobb átvihetőséggel az emberre.”
Prof. Dr.-Ing. Andreas Blaeser, Darmstadti Műszaki Egyetem
Pontos folyadékadagolás a szövettenyésztéshez
A Festo a Darmstadti Műszaki Egyetem szakértőivel közösen bemutatja, hogyan automatizálható a bionyomtatás gyártási folyamata – beleértve a Bonded-Manifold technológiával felszerelt mikrofluidikai chipek érintésmentes szállítására szolgáló megoldást is. A többrétegű műanyag‑elosztólemezek finom szerkezetű mikrocsatornáiknak köszönhetően lehetővé teszik a folyadékok pontos adagolását és kezelését.
SupraMotion: érintésmentes munka a jövő laboratóriumában
A Festo egyedülálló szupravezető technológiájával a tárgyak érintés nélkül szállíthatók. Ennek során a mozgásrendszer a tisztatéren kívül marad, és nem visz magával részecskéket. A letisztult felületek könnyen tisztíthatók. Ez az innovatív technológia az élettudományi ágazat számára kifejlesztett automatizálási megoldásokkal kombinálva egy folyamatbiztos átfogó koncepciót alkot, amely a tisztításra és a tisztaságra vonatkozó legszigorúbb követelményeknek is megfelel.
„Automatizáljuk az Organ-on-a-Chip gyártását, és ezzel elsőként ötvözünk két újszerű technológiát: a SupraMotion-t és a Diffusion Bonded Manifolds-ot.”
Sebastian Schrof, vállalati bionikai projektek
Letölthető brosúra
„Organ-on-a-Chip” a gyógyszerfejlesztésben (PDF)