MEA-Biosensoren und Roboocyten-Technologie

Das NMI (Naturwissenschaftliches und Medizinsches Insitut) ergänzt seine Angebotspalette durch eine Reihe neuer elektrophysiologischer Testsysteme im Bereich des sekundären funktionellen Screenings.

Neben klassischen elektrophysiologischen Messmethoden bieten wir in vitro Biosensorsysteme und automatisierte Screeningmethoden an.

Die Biosensoren basieren auf dem Einsatz von im NMI entwickelten Microelektroden Arrays (MEAs), auf die Zellen oder Gewebe akut oder als Kultur aufgebracht werden. Diese funktionellen in vitro Testsysteme ermöglichen eine einfache und effiziente Analyse von Pharmakawirkung im Gewebeverband und stellen damit eine preisgünstige Alternative zu aufwändigen in vivo Untersuchungen dar. Folgende Testsysteme sind etabliert:

Der MEA-Cardiosensor: Ventrikuläre Myozyten werden als Monolayer oder Zellaggregate auf MEAs kultiviert. Analysiert werden Summenaktionspotentiale, deren zeitlicher Verlauf dem QT-Intervall einer EKG-Messung entspricht. Auf diese Weise lassen sich pharmainduzierte Veränderungen des QT-Intervalls schnell und einfach in vitro ermitteln.

Der MEA-Retinasensor: durch die parallele Analyse der Form und Amplitude von micro- Elektroretinogrammen (mERGs) können pharmainduzierte Auswirkungen auf die Funktion der Netzhaut in vitro untersucht werden.

Der MEA-Brainsensor: mit einer Hippocampus-Cortex Kokultur auf Microelektrodenarrays lassen sich neuroprotektive und regenerationsfördernde Effekte von Substanzen evaluieren. Darüber hinaus eignet sich das System zur Analyse der Substanzwirkung auf räumliche und zeitliche Parameter der Signalverarbeitung im ZNS.

In Zusammenarbeit mit unseren Kunden können andere MEA-basierte Biosensoren nach Spezifikation etabliert werden.

Im Bereich automatisiertes Screening setzen wir die Roboocyten- Technologie ein, mit der eine Substanztestung auf Ionenkanäle an Xenopus laevis Oozyten im 24-Stunden Einsatz ohne Supervision möglich ist. Die Zwei Elektroden Voltage Clamp Technik (TEVC) an Xenopus laevis Oozyten ist ein seit langem etabliertes elektrophysiologisches Messsystem zur Untersuchung von Ionenkanälen, Rezeptoren und Transportern, dessen bislang limitierter Durchsatz durch die Automatisierung entscheidend verbessert wurde. Das NMI arbeitet als Referenzlabor für den von der Bayer AG zusammen mit der Multi Channel Systems GmbH (MCS) entwickelten Roboocyte. Unser Service umfasst die Expression kundenspezifischer Ionenkanäle in Oocyten sowie die Etablierung und Durchführung geeigneter Testprotokolle für das Substanzscreening.