Mittwoch, 15 Februar 2017 12:07

Organ-on-a-Chip: Minigehirne produzieren Blutgefäße Empfehlung

Eine Forschergruppe um Prof. Diane Hoffman-Kim vom Department of Molecular Pharmacology, Physiology, and Biotechnology der Brown University in Providence, Rhode Island, USA, hat beobachtet, dass ihre Minibrains-on-a-Chip in ihrem Inneren kleinste Blutgefäße ausbilden. Mit diesen feinen Kapillaren in den kugeligen Minigehirnen (Sphäroide) sollen künftig Hirnerkrankungen, wie Schlaganfall oder Gehirnerschütterungen studiert werden.

Schon zuvor hatte das Team und mehrere andere Wissenschaftler berichtet, dass die sich selbst zusammensetzende Zellen in der dreidimensionalen Kugelform Eigenschaften ausbilden, die sich auch im echten Hirn finden, wie eine Hirn-ähnliche Festigkeit, elektrophysiologisch funktionelle reife Neuronen und eine Vielzahl an neuralen Zellen.

Ziel der Arbeit war es, ein kugeliges Hirnmodell (Sphärenmodell) mit ausgebildeten Kapillaren-ähnlichen Netzwerk allen notwendigen Nerven- und Gliazelltypen in einer dreidimensionalen Zellumgebung (Agarosegelumgebung) zu etablieren. Durch unterschiedliche Anfärbung der Zelltypen konnten die einzelnen Zelltypen mikroskopisch identifiziert werden. In dieser Weise konnten auch die Endothelzellen studiert werden, die sich zu einem kleinen Kapillarnetzwerk formten, ohne dass von außen Gefäßwachstumsfaktoren hinzugegeben werden musste.
 
Durch die Kapillaren fließt zwar kein echtes Blut, die Forscherinnen wollen aber Wege finden, die kleinen Blutgefäße mit einer Mikrofluidik-Apparatur zu verbinden, um sie an eine künstliche Blutzirkulation anzuschließen.
 
Das Forscherteam hat seine Entwicklung im Journal of Neuroscience Methods beschrieben.
Molly E. Boutin, Liana L. Kramer, Liane L. Livi, Tyler Brown, Christopher Moore & Diane Hoffman-Kim (2017): A Three-Dimensional Neural Spheroid Model for Capillary-Like Network Formation. Journal of Neuroscience Methods. DOI: http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.jneumeth.2017.01.014

Quellen und weitere Informationen:
http://www.innovations-report.com/html/reports/life-sciences/with-mini-vessels-mini-brains-expand-research-potential.html
http://www.brown.edu/Administration/News_Bureau
https://vivo.brown.edu/display/dihoffma