Νέο ερευνητικό έργο στο Ρέγκενσμπουργκ: Επανάσταση στη βιοϊατρική!

Νέο ερευνητικό έργο στο Ρέγκενσμπουργκ: Επανάσταση στη βιοϊατρική!

Ένα νέο βιοϊατρικό ερευνητικό έργο που ονομάζεται «T-Sense-3D» ξεκίνησε στην πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστήμιο του Ρέγκενσμπουργκ ξεκίνησε τη δουλειά του. Αυτό το έργο καθοδηγείται σε μεγάλο βαθμό από την Fraunhofer Institute for Electronic Microsystems and Solid State Technologies (EMFT) υποστηρίζει και λαμβάνει χρηματοδότηση από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Έρευνας, Τεχνολογίας και Διαστήματος (BMFTR) ύψους περίπου 1,5 εκατομμυρίου ευρώ. Στόχος του έργου είναι η ολοκληρωμένη μεταβολική παρακολούθηση τρισδιάστατων κυτταροκαλλιεργειών, οι οποίες γίνονται όλο και πιο σημαντικές στη βιοϊατρική έρευνα.

Το έργο αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη μέτρηση υψηλής ακρίβειας των ελάχιστων μεταβολών θερμοκρασίας σε μοντέλα ζωντανού ιστού. Οι αλλαγές θερμοκρασίας θεωρούνται δείκτες της κυτταρικής μεταβολικής δραστηριότητας. Τα τρισδιάστατα μοντέλα ιστών καθιστούν δυνατή την απεικόνιση ανθρώπινων οργάνων πιο ρεαλιστικά από τα παραδοσιακά στρώματα δισδιάστατων κυττάρων, τα οποία συχνά δεν αντικατοπτρίζουν πραγματικές βιολογικές συνθήκες. Η προσέγγιση συμπληρώνεται από την έλλειψη κατάλληλων αναλυτικών μεθόδων για την καταγραφή των αντιδράσεων σε δραστικά συστατικά ή ρύπους. Για αυτό χρησιμοποιούνται ειδικοί αισθητήρες πολυμερών και σύγχρονα ηλεκτρονικά μετρήσεων.

Στόχοι και τεχνικές απαιτήσεις

Κεντρικό μέλημα του έργου «T-Sense-3D» είναι να τεθούν νέα πρότυπα στις δοκιμές τοξικότητας και αποτελεσματικότητας. Η ενσωμάτωση του τμήματος «Cell-based Sensors» στο Fraunhofer EMFT στην ερευνητική εργασία διασφαλίζει ότι το Πανεπιστήμιο του Regensburg δεν είναι επίσημα εταίρος του έργου, αλλά συμμετέχει στενά στις διαδικασίες. Επιπλέον, στο έργο ενσωματώνονται μεταπτυχιακές και διδακτορικές διατριβές από το πανεπιστήμιο.

Οι περισσότεροι από τους αισθητήρες που αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο του έργου βασίζονται στην άμεση ανάπτυξη κυττάρων και ιστών σε μετατροπείς φυσικού σήματος. Αυτό απαιτεί ολοκληρωμένες δεξιότητες σε συστήματα βιολογικών μοντέλων, τεχνολογία μετρήσεων και ανάλυση δεδομένων. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη διασύνδεση μεταξύ κυψελών και αισθητήρων, η οποία αναλύεται ριζικά και προσαρμόζεται σε συγκεκριμένες ανάγκες, προκειμένου να επιτραπούν μη επεμβατικές και χωρίς ετικέτες διαδικασίες ανάγνωσης.

Συνεργασία και Τεχνολογικές Προόδους

Το έργο «T-Sense-3D» υποστηρίζεται από στενή συνεργασία με τρεις εταιρείες προσανατολισμένες στην τεχνολογία: FEW Chemicals GmbH, ibidi GmbH και nanoAnalytics GmbH. Αυτές οι συνεργασίες στοχεύουν να κάνουν τη διαδικασία χρησιμοποιήσιμη για βιομηχανικές δοκιμές φαρμάκων. Το δυναμικό της μεθόδου θα μπορούσε να αλλάξει θεμελιωδώς τη δουλειά με τα τρισδιάστατα μοντέλα ιστού στην πειραματική βιοϊατρική και έτσι να συμβάλει στη μείωση των πειραμάτων σε ζώα, όπως στοχεύει στο πνεύμα της ιδέας 3R (Replace, Reduce, Refine Animal Experiments).

Επιπλέον, προηγμένα υλικά όπως θειικές υδρογέλες και ικριώματα σιλικόνης χρησιμοποιούνται για να παρέχουν στα κύτταρα ένα φυσικό περιβάλλον. Η έρευνα σε τρισδιάστατες κυτταρικές καλλιέργειες είναι ζωτικής σημασίας επειδή οι προηγούμενες δισδιάστατες κυτταρικές καλλιέργειες συχνά δεν μπορούν να μεταφερθούν σε πραγματικούς ιστούς. Οι ερευνητές της Δρέσδης με επικεφαλής τον Carsten Werner εργάζονται σε ειδικά κατασκευασμένα τζελ για τεχνητό ιστό, ενώ η Peggy Stock από το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Λειψίας έχει δημιουργήσει δομές σιλικόνης που προσφέρουν μεγάλη επιφάνεια για αποικισμό και μιμούνται την ανάπτυξη των κυττάρων.

Συνολικά, το έργο «T-Sense-3D» δείχνει τη δέσμευση των επιστημόνων να αναπτύξουν καινοτόμες λύσεις στις προκλήσεις της σύγχρονης βιοϊατρικής, λαμβάνοντας ταυτόχρονα υπόψη τις ηθικές πτυχές της έρευνας. Δημιουργώντας πιο ρεαλιστικά μοντέλα ανθρώπινης φυσιολογίας, η επιστήμη θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τη χρήση δοκιμών σε ζώα στο μέλλον, αντανακλώντας τις ανάγκες ενός προηγμένου ερευνητικού τοπίου.