Die Wissenschaft steht nie still, besonders nicht in der medizinischen Forschung. Bei JOANNEUM RESEARCH arbeiten drei Institute an der revolutionären Organ-on-a-Chip-Methode. Diese macht die menschliche Physiologie verständlicher und eröffnet neue Entwicklungsmöglichkeiten für Therapien, ohne auf Tierversuche angewiesen zu sein. Dies verspricht schnellere und genauere sowie ethisch vertretbare Ergebnisse für die medizinische Forschung. Geforscht wird am Organ Haut, um Fragestellungen zu Wundheilung oder zur Wirkung von Medikamenten zu bearbeiten.
Die Entwicklung von Organ-on-a-Chips stellt einen bedeutenden Durchbruch in der biomedizinischen Forschung dar. Diese mikrofluidischen Geräte simulieren die komplexe Umgebung menschlicher Organe auf einem Chip, was eine präzise Beobachtung von Krankheiten und deren Behandlungen ermöglicht. Mit Hilfe dieser Technologie können Forscher*innen die Reaktionen menschlichen Gewebes auf Wirkstoffe in Echtzeit beobachten. Das ermöglicht eine effiziente und zielgerichtete Medikamentenentwicklung.
Chip mit dreidimensionalem Hautmodell
Der Name „Chip“ bezieht sich auf Größe und Aussehen eines Computerchips. Üblicherweise sind Zellkultur-Einsätze in einem Plastik-Rahmen eingebettet. Solche Platten können auch mit Elektronik kombiniert werden. Unter der Chip-Oberfläche verlaufen mikrofluidische Kanäle, die die Funktion der Gefäße im Körper nachbilden. Das bedeutet, sie transportieren Nährstoffe zum „Organ“ und Abfall und Informationen ab. Forscher*innen isolieren Hautzellen aus Hautspenden, die sie aus der Klinik erhalten. Mit Hilfe der isolierten Zellen kann im Labor ein künstliches, dreidimensionales Hautmodell gezüchtet werden. Und das können die Forscher*innen in Miniaturform auf Chips versetzen. Genau das ist dann die Testumgebung für biomedizinische Forschung.
Mit dem Voranschreiten dieser neuen Technologie reduzieren sich Tierversuche in der medizinischen Forschung. Diese Entwicklung steht im Einklang mit dem wachsenden Bedürfnis nach ethisch vertretbaren Forschungsmethoden und dem Streben, das Leiden von Tieren zu minimieren. Die Fähigkeit, menschliche Krankheitsmodelle direkt zu studieren, ist ein Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wir biologische Prozesse verstehen und behandeln.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Die Anwendungsbereiche von Organ-on-a-Chips sind vielfältig, sie finden zum Beispiel Einsatzmöglichkeiten in der personalisierten Medizin oder eröffnen neue Horizonte in der Behandlung von Krankheiten. Diese Technologie hat das Potenzial, die Effektivität von Behandlungen zu steigern und gleichzeitig die Kosten und Entwicklungszeit in der pharmazeutischen Forschung zu reduzieren.
Fazit: Organ-on-a-Chips sind mehr als nur eine wissenschaftliche Neuerung; sie sind ein Versprechen für eine Zukunft, in der medizinische Forschung schneller und genauer durchgeführt werden kann. Indem sie die Lücke zwischen traditionellen Tierversuchen und klinischen Tests am Menschen schließen, bieten sie einen wertvollen Mehrwert für die Gesellschaft und einen Hoffnungsschimmer für diejenigen, die auf Durchbrüche in der Behandlung von Krankheiten warten.
