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)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Verstärktes Signal und extrem empfindlich: Leichten Dunkle Materieteilchen auf der Spur

Neue Technik der Kernmagnetischen Resonanz um fünf Größenordnungen empfindlicher. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Exzellenzclusters PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM) hat eine Labor-Methode…

Osteoporose frühzeitig mit Ultraschall erkennen

Kieler Forschungsteam erhält Bundesförderung zur Entwicklung eines neuartigen Ultraschallgeräts. Osteoporose, auch als „Knochenschwund“ bezeichnet, zählt zu den häufigsten und teuersten Volkskrankheiten weltweit und erhöht das Risiko, einen Knochenbruch zu erleiden….

Jungkorallen geben Einblick in die Erholung nach Korallenbleiche

Wie sich Riffe von Korallenbleichen erholen, kann die Anzahl an Jungkorallen verraten. Das zeigt eine neue Studie der Universität Bremen, die kürzlich in der Fachzeitschrift PLOS ONE veröffentlicht wurde. Die…

Partner & Förderer