Organ‑on‑a‑Chip (OoC) označuje postopke mikroproizvodnje, s katerimi se izdelujejo miniaturni modeli organov, kot so srce, pljuča ali črevesje. Na vnaprej pripravljenih polimernih ali plastičnih nosilcih se celice razporedijo in gojijo tako, da tvorijo tkiva, podobna organom.
Tanke mikrofluidne kanale te celice oskrbujejo s hranili, kisikom ali zrakom ter ustvarjajo tokove in koncentracijske gradientne, podobno kot v telesu. Na ta način je mogoče posnemati tudi mehanske vplive in medsebojne vplive različnih vrst celic. Rezultat so modeli, ki zagotavljajo realistične in zanesljive podatke za raziskave bolezni in testiranje zdravil.
Medicinska raziskava v boju proti boleznim nenehno išče nova zdravila. Njihov razvoj traja dolgo in je zelo drag: kandidat za zdravilno učinkovino najprej opravi več predkliničnih študij na celičnih kulturah (in vitro) ali živalih (in vivo).
V zadnji fazi pred odobritvijo sledijo klinične študije na ljudeh. V povprečju se pri tem za vsako zdravilo preizkusi pet potencialnih učinkovin, od katerih na koncu štiri ne uspejo – tako imenovani »late fails«. Razlog: Rezultatov predkliničnih študij pogosto ni mogoče uspešno prenesti na človeški organizem.
Veliko boljše rezultate je mogoče doseči z Organs-on-a-Chip, izdelanimi z biotiskalnikom. Na teh majhnih koščkih človeškega tkiva na mikrofluidnem čipu je mogoče v predkliničnih študijah natančneje preizkusiti učinkovitost in neželene učinke. Neustrezni kandidati se tako izločijo že v precej zgodnejši fazi. To prihrani čas in denar, tako da se nova zdravila lahko razvijajo hitreje in ceneje.
Prof. dr. inž. Andreas Blaeser, Tehnična univerza Darmstadt
Festo skupaj s strokovnjaki s Tehnične univerze v Darmstadtu predstavlja, kako je mogoče avtomatizirati proces biotiska – vključno z rešitvijo zabrezkontaktni transport mikrofluidnih čipov, opremljenih s tehnologijo Bonded Manifold. Večplastne plastične razdelilne plošče s svojimi drobno strukturiranimi mikrokanali omogočajo natančno doziranje in ravnanje s tekočinami.
Z edinstveno tehnologijo superprevodnikov podjetja Festo je mogoče predmete prevažati brez dotika. Pri tem kinematični sistem ostane zunaj čistega prostora in ne prenaša delcev. Površine, ki so vedno čiste, je lahko očistiti. To inovativno tehnologijo je mogoče v kombinaciji z rešitvami za avtomatizacijo na področju Life Science združiti v celovit koncept, ki zagotavlja zanesljivost procesov in izpolnjuje najstrožje zahteve glede čiščenja in čistoče.
Sebastian Schrof, Projekti korporativne bionike
Brošura za prenos
Organ-on-a-Chip za razvoj zdravil (PDF)