Montag, 01 Februar 2016 21:58

HeMiBio: Mikrobioreaktor für längerfristige in-vitro-Toxizitätstests Empfehlung

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI in Potsdam unter der Leitung von Dr. Claus Duschl haben zusammen mit Partnern von der Hebrew University in Jerusalem einen Mikrobioreaktor entwickelt, in dem Leberzellen über einen Zeitraum von einem Monat kultiviert und beobachtet werden können.

Der Mikrobioreaktor wurde im Rahmen des Projekts »HeMiBio« entwickelt, ein Projekt, das zum europäischen Cluster SEURAT gehört und sich zum Ziel gesetzt hat, tierversuchsfreie Methoden im Bereich der Langzeittoxizität zu entwickeln.

In dem Mikrobioreaktor können die Reaktionen der Leberzellen auf die toxischen Substanzen unmittelbar und live mitverfolgt werden. Das basiert auf der Grundlage des Sauerstoffverbrauchs: Über winzige Sensoren wird in Echtzeit ermittelt, wie viel Sauerstoff die Leberzellen gerade verbrauchen. Bei angeregtem Stoffwechsel ist der Verbrauch hoch. Stirbt eine Zelle ab, sinkt auch der Sauerstoffverbrauch. Bei Hinzugabe einer toxischen Testsubstanz nehmen die Sensoren des Mikroreaktors genau wahr, wie sich der Sauerstoffverbrauch verändert. So lässt sich exakt erkennen, welche Stufen im Stoffwechselprozess der Wirkstoff beeinflusst oder unterbricht, schreiben die Potsdamer Forscher in ihrer heutigen Pressemitteilung.



Prototyp des Bioreaktors HeMiBio zur Langzeitkultivierung von Leberzellen
Foto: Fraunhofer IZI.


Das Fraunhofer IZI in Potsdam und die Kollegen aus Israel entwickelten für die Tests das mit kleinsten Kanälchen ausgestattete Reaktionsgefäß. Wegen des Miniaturformats und der Verteilung der Zellen bestand die Herausforderung in der Entwicklung der Sensoren. Sie bestehen aus Polymerpartikeln, die einen Farbstoff tragen, der sich mit monochromatischem Licht aktivieren lässt. Hierdurch werden die Elektronen des Farbstoffs angeregt und geraten kurze Zeit in einen höherenergetischen zustand, den sie aber gleich wieder verlassen. Die Dauer dieses Zurückswitchen hängt von der Sauerstoffversorgung im umgegebenden Milieu ab.

Quelle:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2016/februar/mikroreaktor-statt-tierversuch.html