Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Miniaturorgane für die Gesundheitsforschung

30.07.2014

Leibniz-Institut für Arbeitsforschung leistet Beitrag zur Simulation von Organsystemen auf biotechnologischen Mikrochips

In der modernen Lebens- und Arbeitswelt kommen zahlreiche Chemikalien zum Einsatz, und täglich werden es mehr. Deshalb ist es notwendig, mögliche toxische Eigenschaften frühzeitig und zuverlässig zu erkennen. Hierbei wird zunehmend nach Alternativen zu den üblichen Tierversuchen geforscht. Zum Beispiel werden Chemikalien häufig auch an Zellkulturen untersucht. Die Aussagekraft solcher In-vitro-Tests hängt allerdings stark davon ab, ob und inwieweit dabei die realen Vorgänge im Körper nachgebildet werden.

So unterscheiden sich die im Labor üblichen Kulturen in Petrischalen von den dreidimensionalen Strukturen, die Zellen in einem realen Organismus ausbilden. Solche Strukturen können aber inzwischen mit Chips simuliert werden, an denen Zellen in hängenden Tropfen aus Nährlösung kultiviert werden. Die Toxikologie am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung konnte kürzlich einen Beitrag zur Verbesserung der Simulationseigenschaften von 3D-Zellkulturen leisten. Zusammen mit Forschern der ETH Zürich wurden Methoden entwickelt, die in Tropfen kultivierte Mikrogewebe zu einem Netzwerk verknüpfen, so dass die Zellen über Flüssigkeitsströme miteinander wechselwirken können, wie man dies von natürlichen Organismen her kennt.

Das Potential solcher künstlichen Organsysteme wurde in Experimenten demonstriert, in denen Leber- und Krebszellen ein Zusammenspiel entwickeln. Dabei kam ein Krebsmedikament zum Einsatz, von dem bekannt ist, dass es im Organismus nur dann wirkt, wenn es zuvor durch Leberzellen aktiviert wurde. In den Experimenten bestückte man in Reihe geschaltete Nährstofftropfen zunächst mit Leberzellen und abschließend mit Krebszellen. Das Medikament wurde in die Topfen mit den Leberzellen eingeleitet und gelangte von dort durch die Verknüpfungen zu den Krebszellen. Wie im Organismus konnte das Medikament auch in dieser Topfenanordnung die Krebszellen in ihrem Wachstum hemmen. Dies ist ein Beleg dafür, dass die Methode einen wichtigen Beitrag zu einer realitätsnahen Simulation von natürlichen Organsystemen darstellt.

Originalveröffentlichung:
Frey, O.; Misun, M. P.; Fluri, D. A.; Hengstler, J. G.; Hierlemann, A.: Reconfigurable microfluidic hanging drop network for multi-tissue interaction and analysis. Nature Communications 5:4250 (2014). http://dx.doi.org/10.1038/ncomms5250

Ansprechpartner:
Prof. Dr. med. Jan G. Hengstler
Telefon: + 49 231 1084-348
E-Mail: hengstler@ifado.de

Das IfADo - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund erforscht die Potenziale und Risiken moderner Arbeit auf lebens- und verhaltenswissenschaftlicher Grundlage. Aus den Ergebnissen werden Prinzipien der leistungs- und gesundheitsförderlichen Gestaltung der Arbeitswelt abgeleitet. Das IfADo hat mehr als 230 Mitarbeiter/innen aus naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Das Institut ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Diese Wissenschaftsorganisation umfasst 89 Einrichtungen, die rund 17.200 Menschen beschäftigen, bei einem Jahresetat von 1,5 Milliarden Euro.

Dr. Dietmar Gude | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.ifado.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften