Šta se podrazumeva pod tehnologijom Organ-on-a-Chip?
Organ‑on‑a‑Chip (OoC) označava mikroproizvodne procese kojima se izrađuju minijaturni modeli organa poput srca, pluća ili creva. Na unapred izrađenim nosačima od polimera‑ ili plastike ćelije se raspoređuju i kultivišu tako da formiraju tkiva slična organima.
Fini mikrofluidni kanali snabdevaju ove ćelije hranljivim materijama, kiseonikom ili vazduhom i stvaraju strujanja i koncentracione gradijente kao u telu. Tako se mogu simulirati i mehanički uticaji i interakcije različitih tipova ćelija. Rezultat su modeli koji pružaju realistične i pouzdane podatke za istraživanje bolesti i testiranje lekova.
Kako bioprinting menja testiranje lekova
Medicinsko istraživanje kontinuirano traži nove lekove u borbi protiv bolesti. Njihov razvoj traje dugo i veoma je skup: jedan kandidat za aktivnu supstancu prvo prolazi kroz nekoliko predkliničkih studija na ćelijskim kulturama (in vitro) ili životinjama (in vivo).
U poslednjoj fazi pre odobrenja sprovode se kliničke studije na ljudima. U proseku se za svaki lek testira pet kandidata za aktivnu supstancu, od kojih na kraju četiri ne uspeju – takozvani kasni neuspesi. Razlog: Često se rezultati predkliničkih studija ne mogu dobro preneti na ljudski organizam.
Mnogo bolji rezultati postižu se uz Organs-on-a-Chip iz biodrukera. Na ovim malim komadima ljudskog tkiva na mikrofluidičkom čipu, efikasnost i nuspojave mogu se preciznije testirati u predkliničkim studijama. Nepodobni kandidati se eliminišu u znatno ranijoj fazi. To štedi vreme i novac, omogućavajući da se novi lekovi razvijaju brže i povoljnije.
„Uz sisteme Organ-on-a-Chip, možemo testirati lekove u predkliničkim studijama na konstruktu nalik organu, napravljenom od ljudskih ćelija – sa mnogo preciznijim rezultatima u poređenju sa ćelijskim kulturama ili eksperimentima na životinjama.“
Prof. dr-ing. Andreas Blaeser, TU Darmstadt
Precizna kontrola tečnosti za uzgoj tkiva
Festo sada zajedno sa stručnjacima sa TU Darmstadt pokazuje kako se proces obrade bioprintinga može automatizovati – uključujući rešenje za beskontaktni transport mikrofluidnih čipova koji su opremljeni Bonded-Manifold tehnologijom. Višeslojne plastične‑distribucione ploče omogućavaju sa svojim precizno strukturisanim mikrokanalima tačnu dozu i rukovanje tečnostima.
SupraMotion: rad bez dodira u laboratoriji budućnosti
Uz jedinstvenu tehnologiju supravodiča od Festoa, objekti se mogu transportovati bez dodira. Pri tome, kinematički sistem ostaje van čistog prostora i ne prenosi čestice. Čiste površine se lako mogu očistiti. Inovativna tehnologija može se kombinovati sa rešenjima za automatizaciju u oblasti Life Science, čime se dobija siguran procesni koncept koji ispunjava najviše zahteve za čišćenje i čistoću.
„Automatizujemo proizvodnju Organa-na-čipu i po prvi put kombinujemo dve nove tehnologije: SupraMotion i Diffusion Bonded Manifolds.“
Sebastian Šrof, Korporativni Bionički Projekti
Brošura za preuzimanje
Organ-on-a-Chip za razvoj lekova (PDF)