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Der Patient auf einem Chip

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Die Lab-on-a-Chip-Technologie gewinnt durch Fortschritte im 3-D-Druck und Lasergravieren immer mehr an Bedeutung. Insbesondere im boomenden Markt der patientennahen Sofortdiagnostik (Point-of-Care-Testing) wird die Miniaturisierung heftig nachgefragt. Denn Schwangerschaften, aber auch HIV, HPV, Ebola, Hepatitis oder MSRA, werden in kurzer Zeit und zuverlässig diagnostiziert. Neben Blut lassen sich auch Lebensmittel oder Chemikalien mit den Mikrolaboratorien schnell und preiswert analysieren.
Die Fortschritte in der Chipherstellung sowie bei der Züchtung von Zellen und Geweben haben nun einen weiteren Meilenstein der Labormedizin hervorgebracht: das „Organ on a Chip“. Menschliche Organ­funktionen werden auf komplex aufgebauten Glas- oder Kunststoffträgern mit hohlen Kanälen, Membranen und Pumpen so detailgetreu wie möglich nachgebaut. Die lebenden Miniorgane werden aus pluripotenten Stammzellen gebildet. Teams in aller Welt haben mittlerweile die Funktionen von Nieren, Lunge, Herz, Leber, Darm, Haut, Nerven, Arterien, Plazenta und Zunge auf einem Chip simuliert. Mit einem Lungenchip wird an der Harvard-­Universität die toxische Wirkung von normalen und E-Zigaretten studiert. Ferner erproben sie mögliche Therapien für die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD).
In den Forschungslaboren wird bereits die nächste Generation entwickelt: die personalisierte Medizin wird einen „Patient on a Chip“ zum Testen neuartiger Arzneimittel nutzen können. Durch Kombination von Tumor- und Leberzellen des Patienten auf einem Chip lassen sich jetzt bereits Reaktionen und Nebenwirkungen von speziell auf ihn zugeschnittenen Krebsmedikamenten studieren. So stellten Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik Dresden kürzlich einen Multiorgan-Chip vor, so groß wie eine Tablettenschachtel, der durch einen künstlichen Blutkreislauf Zellen der Leber, des Herzens oder anderer Organe bis zu einem Monat am Leben erhält.
https://www.hcm-magazin.de/kkc/158/24962

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