Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Organe auf Mikrochips für sichere Medikamententests

13.11.2017

Miniaturisierte Organe auf einem Chip ermöglichen, Arzneimittel vor der Anwendung am Menschen zu testen. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Forschungsgruppe von Professorin Ute Schepers ein solches Organ-on-a-Chip-System mit naturgetreu nachgebildeten Blutgefäßen entwickelt. Die Doktorandin Vanessa Kappings, die an der Weiterentwicklung des „vasQchip“ beteiligt ist, hat nun den LUSH PRIZE 2017 zur Förderung tierversuchsfreier Testmethoden in der Kategorie „Nachwuchsforscher“ gewonnen und erhält 12 000 Euro für ihr Projekt.

Ob gegen Infektionskrankheiten wie Ebola oder Aids oder gegen alters- und umweltbedingte Erkrankungen wie Alzheimer oder Krebs – neue Medikamente sind weltweit gefragt. Die Produktion potenzieller Wirkstoffe ist zwar einfacher geworden, die anschließenden klinischen Studien sind jedoch langwierig und teuer. Darüber hinaus gehen Tests neuer Medikamente am Menschen mit Risiken einher.


Vanessa Kappings bei der Arbeit mit dem „vasQChip“, der miniaturisierte Organe und naturgetreu nachgebildete Blutgefäße vereint.

Foto: Laila Tkotz, KIT

Deshalb werden neue Wirkstoffe zuvor in konventionellen 2-D-Zellkulturen und Tierversuchen getestet, charakterisiert und validiert. Resultate aus 2-D-Zellkulturen sind allerdings oft zweifelhaft, da die Zellen im menschlichen Körper in einer 3-D-Architektur wachsen und mit ihrer Umgebung sowie anderen Zelltypen wechselwirken.

Tierversuche sind zeit- und kostenaufwendig und lassen sich aufgrund des unterschiedlichen genetischen Hintergrunds nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragen. Überdies sind Tierversuche ethisch umstritten.

Forscher entwickeln daher sogenannte Organ-on-a-Chip-Systeme: Aus Zellen von gesunden Menschen und Patienten werden miniaturisierte Organe mit 3-D-Drucktechniken auf einen Chip aufgebracht. Die Forschungsgruppe von Professorin Ute Schepers am Institut für Toxikologie und Genetik (ITG) des KIT hat ein solches System entwickelt, das sich durch ein naturgetreu nachgebildetes Blutgefäßsystem mit runden, porösen Kanälen auszeichnet.

In der Ausgründung vasQlab des KIT entwickelt Schepers den „vasQchip“ mit Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen weiter – unter ihnen die Doktorandin Vanessa Kappings, die am KIT Chemische Biologie studiert hat und auf dem Gebiet des Tissue Engineering, das heißt der künstlichen Herstellung biologischer Gewebe, tätig ist.

Auf dem „vasQchip“ gelangen die zu testenden Wirkstoffe über die künstlichen Blutbahnen in die miniaturisierten Organe. Deren Reaktion lässt sich automatisiert auswerten. So lassen sich Wirkung und Verträglichkeit eines Wirkstoffs bereits in der präklinischen Phase untersuchen, ohne Experimente am Tier oder am Menschen durchzuführen. Die Miniaturisierung ermöglicht die Parallelisierung und Automatisierung Tausender Tests auf kleinstem Raum.

Derzeit arbeitet das Team an der Entwicklung von durchbluteten Haut-, Leber-, Darm- und Hirnmodellen sowie Tumormodellen und an der Kombination verschiedener miniaturisierter Organe auf einem Chip. „Unser Ziel ist, der Pharmaindustrie und auch der Kosmetikindustrie geeignetere Alternativen zu Tierversuchen zu liefern und sie von den Vorteilen zu überzeugen: präzisere Vorhersagbarkeit der Wirkung auf den Menschen, geringere Kosten sowie Schonung von Mensch und Tier“, erklärt Vanessa Kappings. Die Doktorandin widmet sich zurzeit vor allem der Entwicklung von verschiedenen Tumormodellen.

Die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses hat hohe Bedeutung am KIT. Junge Forscherinnen und Forscher tragen essentiell zu Forschung, Lehre und Innovation bei.

Für ihre Forschungsarbeit hat Vanessa Kappings nun den LUSH PRIZE 2017 in der Kategorie Nachwuchsforscher erhalten. Mit dem Preis ist ein Fördergeld von 12 000 Euro verbunden. Der LUSH PRIZE wird gemeinsam von der britischen Kosmetikfirma LUSH und der in Manchester ansässigen Forschungs-, Verlagswesen- und Kampagnengenossenschaft Ethical Consumer vergeben. Ziel der in den Kategorien Wissenschaft, Nachwuchsforscher, Ausbildung, Lobbyarbeit und Öffentliches Bewusstsein verliehenen Auszeichnung ist, die Entwicklung und Vermittlung tierversuchsfreier Testmethoden zu fördern. Seit 2012 gingen mehr als 1,6 Millionen Euro an entsprechende Projekte. Die Verleihung des LUSH PRIZE 2017 mit Fördergeldern von insgesamt rund 390 000 Euro fand am 10. November in London statt.

Weiterer Pressekontakt: Margarete Lehné, Stv. Pressesprecherin, Tel.: +49 721 608-48121, Fax: +49 721 608-43658, margarete.lehne@kit.edu

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 26 000 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen.

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.sek.kit.edu/presse.php

Weitere Informationen:

http://margarete.lehne@kit.edu
http://www.sek.kit.edu/presse.php

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics