Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zell-Netzwerk soll Tierversuche ersetzen

31.05.2011
Spätestens seit der EU-Chemikalienverordnung REACH werden Ersatzmethoden für Tierversuche dringend benötigt.

Ein vielversprechendes Verfahren haben Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) in Dortmund gemeinsam mit dem Nachbarinstitut IfADo (Leibniz-Institut für Arbeitsforschung) entwickelt: Bereits im letzten Jahr stellten sie den Network Formation Assay (NFA) vor, mit dem sie schnell und einfach Nervengifte testen können. Nun wollen sie im Rahmen eines BMBF-Projektes (Start: 1. Juni) ihre Methode als Ersatzmethode für Tierversuche etablieren.

Tiere sind keine Menschen: Diese leidvolle Erfahrung mussten schon viele Wissenschaftler machen, die vielversprechende Medikamente an Tieren getestet hatten und dann feststellten, dass der Mensch ganz anders darauf reagiert. Tierversuche sind also nicht nur aus ethischer Sicht fragwürdig, sondern haben oft eine geringe Aussagekraft. Die Forschung braucht Alternativen, und spätestens seit der EU-Chemikalienverordnung REACH ist das Problem dringlich geworden: Zehntausende Substanzen müssen neu getestet werden – mangels Ersatzmethoden wohl wieder an Tieren. Schnelle und tierversuchsfreie Testsysteme wären daher von unschätzbarem Wert für die Wissenschaft.

Eine vielversprechende Methode haben Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) in Dortmund gemeinsam mit dem Nachbarinstitut IfADo (Leibniz-Institut für Arbeitsforschung) entwickelt: Bereits im letzten Jahr stellten sie den Network Formation Assay (NFA) vor, mit dem sie schnell und einfach Nervengifte testen können. Nun wollen sie ihre Methode als Ersatzmethode für Tierversuche etablieren und konnten dafür Gelder beim BMBF einwerben: Das Ministerium wird das Projekt drei Jahre lang mit insgesamt 760.000 Euro fördern. Losgehen soll es am 1. Juni.

Der NFA beruht auf einem Mikrochip, auf dem die Wissenschaftler um Jonathan West menschliche Nervenzellen wachsen lassen. Die Oberfläche des Chips ist so behandelt, dass die Zellen sich nur an bestimmten Punkten ansiedeln können; so erzeugen sie ein regelmäßiges Sechseckmuster. Wenn die Nervenzellen wachsen, bilden sie Fortsätze zu ihren Nachbarn aus. Dank der regelmäßigen Anordnung können diese Fortsätze in einem standardisierten Verfahren gemessen werden.

Werden die Zellen einem Nervengift ausgesetzt, wird die Vernetzung der Zellen gestört. Daraus leiten die Wissenschaftler die Neurotoxizität eines Stoffes ab. Jonathan West erklärt: „Mit dieser Methode lässt sich ein Neurotoxin-Screening auf die Dauer von wenigen Stunden verkürzen. So kann man in kurzer Zeit eine große Zahl an Substanzen auf ihre neurotoxische Wirkung hin testen.“

Seit der ersten Veröffentlichung im vergangenen Jahr haben West und seine Kollegen bereits die neue Chip-Generation entwickelt, auf der zwischen den Andockstellen mikrometerbreite Spuren für die Zellfortsätze verlaufen. Dadurch wachsen die Zellen noch regelmäßiger. Nun geht es darum, diesen Chip für die Anwendung fit zu machen: Bisher arbeiteten die Wissenschaftler mit so genannten Neuroblastom-Zellen, die sich zwar fast wie Nervenzellen verhalten, aber nur eine Art Vorstadium richtiger Nervenzellen darstellen. Um als vollwertige Ersatzmethode zu gelten, muss der Chip jedoch auch mit voll entwickelten Neuronen funktionieren. „Richtige Nervenzellen sind allerdings viel empfindlicher als Neuroblastom-Zellen“, sagt Jonathan West. „Daher müssen wir die Umgebungsbedingungen auf dem Chip an die Bedürfnisse der Neuronen anpassen, damit sie überhaupt wachsen.“

Das ISAS-Team kooperiert auch bei diesem Projekt wieder mit dem IfADo, das schon an der ersten Entwicklung des Chips beteiligt war. Außerdem konnten die Forscher die Firma Schott als Industriepartner ins Boot holen; deren Produktgruppe Nexterion stellt Spezialgläser für Microarrays her und wird daher das Material für die Nervenzell-Chips liefern.

Hintergrundinfos:

Der NFA wurde im Januar 2010 im Fachmagazin „Lab on a Chip“ vorgestellt:
“The network formation assay: A spatially standardized neurite outgrowth analytical display for neurotoxicity screening”; Frimat, J.-P.; Sisnaiske, J.; Subbiah, S.; Menne, H.; Godoy, P.; Lampen, P.; Leist, M.; Franzke, J.; Hengstler, J. G.; van Thriel, C.; West, J.; Lab on a Chip 10 (2010) 701-709

Das ISAS ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, zu der derzeit 87 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung sowie zwei assoziierte Mitglieder gehören. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 16.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon sind ca. 7.800 Wissenschaftler, davon wiederum 3.300 Nachwuchswissenschaftler.

Tinka Wolf | idw
Weitere Informationen:
http://www.leibniz-gemeinschaft.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