Alternativmethoden für Tierversuche: VISION – Ein mikrofluidisches Chipsystem als Alternative zu Tierversuchen

Mikrofluidisches Chipsystem zur Kultivierung verschiedener Zellmodelle unter physiologisch relevanten Bedingungen . Bernd Müller / Fraunhofer IBMT

Tiere als Modellorganismen sind für die pharmazeutische Forschung bislang häufig unverzichtbar – liefern sie oft wichtige Informationen über die Wirksamkeit von Medikamenten oder die Schädlichkeit von Chemikalien für den Menschen.

Der Schutz des Tieres steht der Notwendigkeit entgegen, für den Menschen sichere und geeignete Medikamente zur Verfügung zu stellen. In Deutschland und auf EU-Ebene gibt es daher rechtlich enge Beschränkungen für Tierversuche.

Geeignete Alternativmethoden sollen helfen, Tierversuche zu reduzieren und zu vermeiden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt die Suche nach Ersatzmethoden, indem es seit 1980 rund 600 wissenschaftliche Projekte mit einem Fördervolumen von insgesamt mehr als 190 Millionen Euro finanziert hat

Mikrofluidische Chips und Analysesysteme als bedeutender Beitrag zum Tierschutz

Wissenschaftler forschen heutzutage an sogenannten mikrophysiologischen Systemen, die verschiedene Organsysteme des menschlichen Körpers, wie z. B. Leber, Lunge, Niere oder Nervenzellen, nachbilden und miteinander vernetzen.

Das im Juni 2019 gestartete BMBF-Projekt »VISION« hat sich in diesem Kontext zum Ziel gesetzt, Tierversuche durch die Entwicklung einer speziellen Analyseplattform zu verringern. Sie besteht aus der Kombination eines mikrofluidischen Organkultursystems (in vitro) und bioinformatischer (in silico) Analysen von Krankheitsmechanismen.

»VISION« entwickelt und validiert die In-vitro-/In-silico-Analyseplattform speziell für inhalationstoxikologische Studien, die im regulatorischen Bereich, in der anwendungsorientierten sowie in der Grundlagenforschung Tierversuche reduzieren könnte.

Gleichzeitig eröffnet das mikrofluidische Chipsystem neuartige Möglichkeiten zur Modellierung von verschiedenen Zell- und Gewebetypen in vitro, um unter physiologisch relevanten Bedingungen biologische, pharmakologische und toxikologische Daten für die In-silico-Methodenentwicklung zu generieren.

Biomedizinische Technik sowie biologisch-medizinische und pharmazeutische Wissenschaft aus dem Saarland kooperieren eng miteinander, um die »VISION«-Analyseplattform basierend auf einer Kombination (a) eines In-vitro-Lungen-Leber-Modells, (b) der bioinformatischen Analysemethodik und (c) der Integration klinischer Daten zu entwickeln, was eine detaillierte biologische, pharmakologische und toxikologische Analyse ermöglicht.

Im Rahmen des Verbundprojekts hat das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT die Aufgabe übernommen, sensitive In-vitro-Systeme (Lungenmodell und Lebermodell) zur Simulation der Lungenbarriere und des Metabolisierungsprozesses in der Leber und deren Integration in mikrofluidische Systeme zur Bestimmung spezifischer Effekte von Schadstoffen oder therapeutischen Wirkstoffen nach pulmonaler Aufnahme in den Organismus zu entwickeln und zu optimieren.

Unter Anwendung dieser Methoden werden aussagekräftige In-vitro-Analysen durchgeführt, um fundierte Datenmengen als Grundlage für die Entwicklung des In-silico-Modells zu generieren.

Die zwei beteiligten Verbundpartner kombinieren in »VISION« ihre jeweiligen Expertisen. Das Fraunhofer IBMT trägt insbesondere mit der Herstellung des mikrofluidischen Chipsystems und der daran angeschlossenen humantoxikologischen Analysesysteme bei. Die Universität des Saarlandes, Medizinische Klinik V, koordiniert das Projekt, bringt klinische Daten in das Projekt ein und beschäftigt sich insbesondere mit Fragen der Zellbiologie und spezifischer Krankheitsmodelle, wie z. B. COPD. Die Fakultät Pharmazie der Universität des Saarlandes entwickelt die bioinformatischen Analysemethoden.

Projektförderung: BMBF, Nr. 031L0153B

Förderzeitraum: 06/2019-05/2021

Projektpartner:
Universität des Saarlandes (Koordination), Klinik für Innere Medizin V, Prof. Dr. Dr. Robert Bals
Universität des Saarlandes, Klinische Pharmazie, Prof. Dr. Thorsten Lehr
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT

Projektleiter am Fraunhofer IBMT:
Prof. Dr. Heiko Zimmermann
Institutsleiter
Tel: +49 6897 9071 100
E-Mail: heiko.zimmermann@ibmt.fraunhofer.de

Kontakt:
Dr. Yvonne Lydia Kohl
Arbeitsgruppe Nanotoxikologie
Fraunhofer IBMT
Tel: +49 6897 9071 256
E-Mail: yvonne.kohl@ibmt.fraunhofer.de

https://www.ibmt.fraunhofer.de

Media Contact

Dipl.-Phys. Annette Maurer-von der Gathen Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Mit UV-C-Strahlung wirksam gegen das Coronavirus vorgehen

PTB untersuchte den Raumluftreiniger von Braunschweiger Entwicklern: Für den untersuchten Prototyp lässt sich abschätzen, dass durch das Gerät geführte Viren zerstört und somit die Virenlast in der Raumluft prinzipiell deutlich…

Azoren-Plateau entstand durch Vulkanismus und tektonische Dehnung

Der submarine Terceira-Graben geht auf tektonische und vulkanische Aktivitäten zurück und ähnelt damit kontinentalen Grabensystemen. Dies zeigen Lavaproben vom Meeresboden, die 2016 bei der Expedition M128 mit dem Forschungsschiff Meteor…

Schmerzmittel für Pflanzen

Forschende am IST Austria behandeln Pflanzen mit Schmerzmitteln und gewinnen so neue Erkenntnisse über das Pflanzenwachstum. Neue Studie in Cell Reports veröffentlicht. Jahrhundertelang haben Menschen Weidenrinde zur Behandlung von Kopfschmerzen…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close