Organ-Chips: Feierabend für Laborratten

9. November 2016
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Mit Chips aus dem 3-D-Drucker lassen sich medikamentöse Auswirkungen auf das Herz messen. Der Chip ahmt das Verhalten von menschlichem Gewebe nach, seine Anwendung ist daher auch für die Untersuchung anderer Organe denkbar und könnte künftig Tierversuche ersetzen.

Wissenschaftlern gelang es, Sensoren und Organe auf einem Chip drucken. Das könnte einen großen Schritt für die Forschung bedeuten und Tierversuche künftig überflüssig machen, sagen die Forscher der Harvard University und der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).

Im Fokus der Studie stand das Herz. Mittels integrierter Sensoren, die auf den Chip gedruckt wurden, kann man testen, wie sich der Herzschlag unter Einfluss verschiedener Faktoren wie zum Beispiel bestimmte Medikamente oder Gift verändert.

Gewebe aus dem Drucker

Der Chip, der mithilfe eines 3-D-Druckers hergestellt wird, kann menschliches Gewebe nachahmen, eine Anwendung des Chips ist also auf vielen verschiedenen medizinischen Gebieten denkbar. Bisher fehlten bei Microphysiological Systems (MPS) die integrierte Sensoren, zudem waren für deren Herstellung viele langwierige lithografische Prozesse notwendig.

Die Struktur der neu entwickelten MPS oder „Organ-on-Chips“ entspricht zwar nicht exakt der eines echten Organs, aber man erhält einen Gewebequerschnitt, der einen Großteil der nativen Strukturen und Funktionen aufweist.

Daten können einfacher und schneller erfasst werden als zuvor. Zudem erhielt man im Rahmen der Studie durch die Sensoren unmittelbar Informationen über die Kontraktionsstärke des Herzens und seine Reaktionen auf medikamentöse Therapien.

Tierversuche bald überflüssig?

Um die Wirkung von Medikamenten zu analysieren, sind in vielen Fällen Tierversuche nötig. Das ist zum einen aus moralischer und ethischer Sicht problematisch, zum anderen handelt es sich auch um eine aufwändige Prozedur.Schließlich sind regelmäßige Bluttests, häufig auch chirurgische Eingriffe notwendig, auch das Versorgen der Tiere ist mit hohen Kosten verbunden. Das Praktische an der neuen Technologie: Einzelne Gewebe sind voneinander getrennt ersichtlich, man kann also parallel mehrere Behandlungen testen.

Die Experten führten eine Langzeitstudie durch. Anders als bei Tierversuchen war es hier möglich, Veränderungen des Herzgewebes bei kontraktilem Stress zu erfassen. Mithilfe der Chips lassen sich beispielsweise auch Entwicklungen bei chronischen Expositionen gegenüber Toxinen beobachten.

In naher Zukunft soll man die Systeme individuell designen können, um spezifische Erkrankungen nachzuahmen und zu analysieren. Derartige Studien würden die Prognose für eine optimale Therapie ermöglichen.

Originalpublikation:

Instrumented cardiac microphysiological devices via multimaterial three-dimensional printing
Johan u. Lind et al.; Nature Materials, doi: 10.1038/nmat4782; 2016

14 Wertungen (4.29 ø)
Allgemeinmedizin, Forschung

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2 Kommentare:

Heilpraktiker

Fantastisch!! Ich vertraue sowieso einem Test mehr, der ein menschliches Organ gibt als der Leber, Herz oder Pankreas eines Tieres.

Ich würde mir ausserdem wünschen, dass die ewigen Skeptiker der Homöopathie sich endlich ein neues Hobby suchen und die Menschen, die mit Heilpraktik und co ein glückliches und gesundes Leben führen, in Frieden zu lassen. Bei der eh schon so knappen Freizeit der Mediziner.
Nehmen sie sich doch mal wieder ein gutes Buch, machen sie einen Spaziergang….Aber dieses ständige Genöle der Homöopathie gegenüber wäre mir, an ihrer Stelle, zu viel verschwendete Zeit. Sie können nichts dagegen tun, das es den Menschen hilft gesund zu werden.
Also, das Leben ist zu kurz, und wir alle haben nur dieses eine! ;)

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Ich würde mir dringend wünschen, dass an solchen Chips die Wirksamkeit homöopathischer Medikamente getestet wird.

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