Uusi tutkimusprojekti Regensburgissa: Vallankumous biolääketieteessä!

Uusi tutkimusprojekti Regensburgissa: Vallankumous biolääketieteessä!

Kampuksella on käynnistynyt uusi biolääketieteen tutkimushanke "T-Sense-3D". Regensburgin yliopisto aloitti työnsä. Tätä projektia ohjaa suurelta osin Fraunhofer Institute for Electronic Microsystems and Solid State Technologies (EMFT) tukee ja saa liittovaltion tutkimus-, teknologia- ja avaruusministeriöltä (BMFTR) rahoitusta noin 1,5 miljoonalla eurolla. Hankkeen tavoitteena on biolääketieteellisessä tutkimuksessa yhä tärkeämmäksi tulleiden 3D-soluviljelmien aineenvaihdunnan integroitu seuranta.

Projekti on merkittävä askel uusien menetelmien kehittämisessä minimaalisten lämpötilamuutosten erittäin tarkkaan mittaukseen elävän kudosmalleissa. Lämpötilan muutoksia pidetään solujen aineenvaihdunnan osoittimina. 3D-kudosmallit mahdollistavat ihmisen elinten kuvaamisen realistisemmin kuin perinteiset 2D-solukerrokset, jotka eivät usein heijasta todellisia biologisia olosuhteita. Lähestymistapaa täydentää sopivien analyyttisten menetelmien puute aktiivisten aineosien tai epäpuhtauksien reaktioiden rekisteröimiseksi. Tähän käytetään mittatilaustyönä valmistettuja polymeeriantureita ja modernia mittauselektroniikkaa.

Tavoitteet ja tekniset vaatimukset

"T-Sense-3D" -projektin keskeinen tavoite on asettaa uudet standardit toksisuus- ja tehokkuustestaukseen. Fraunhofer EMFT:n "Cell-based Sensors" -osaston integroiminen tutkimustyöhön varmistaa, että Regensburgin yliopisto ei ole muodollisesti projektikumppani, vaan on tiiviisti mukana prosesseissa. Lisäksi hankkeessa on mukana yliopiston maisteri- ja väitöskirjat.

Suurin osa hankkeen osana kehitetyistä antureista perustuu solujen ja kudosten suoraan kasvuun fyysisillä signaalimuuntimilla. Tämä edellyttää kattavia taitoja biologisista mallijärjestelmistä, mittaustekniikasta ja data-analyysistä. Erityistä huomiota kiinnitetään solujen ja antureiden väliseen rajapintaan, joka analysoidaan perusteellisesti ja mukautetaan erityistarpeisiin, jotta mahdollistetaan ei-invasiiviset ja etiketöimättömät lukumenettelyt.

Yhteistyö ja teknologinen kehitys

"T-Sense-3D" -projektia tukee tiivis yhteistyö kolmen teknologiasuuntautuneen yrityksen kanssa: FEW Chemicals GmbH, ibidi GmbH ja nanoAnalytics GmbH. Yhteistyön tavoitteena on tehdä prosessista käyttökelpoinen teolliseen huumetestaukseen. Menetelmän potentiaali voisi muuttaa perusteellisesti työskentelyä 3D-kudosmalleilla kokeellisessa biolääketieteessä ja siten osaltaan vähentää eläinkokeita, kuten 3R-konseptin (Replace, Reduce, Refine Animal Experiments) hengessä pyritään.

Lisäksi kehittyneitä materiaaleja, kuten sulfatoituja hydrogeelejä ja silikonitelineitä, käytetään luomaan soluille luonnollinen ympäristö. 3D-soluviljelmien tutkimus on ratkaisevan tärkeää, koska aikaisemmat 2D-soluviljelmät eivät useinkaan ole siirrettävissä varsinaisiin kudoksiin. Carsten Wernerin johtamat Dresdenin tutkijat työskentelevät tekokudosten räätälöityjen geelien parissa, kun taas Peggy Stock Leipzigin yliopistollisesta sairaalasta on luonut silikonirakenteita, jotka tarjoavat suuren pinta-alan kolonisaatiolle ja jäljittelevät solujen kasvua.

Kaiken kaikkiaan "T-Sense-3D" -projekti osoittaa tutkijoiden sitoutumisen kehittää innovatiivisia ratkaisuja modernin biolääketieteen haasteisiin ja samalla ottaa huomioon tutkimuksen eettiset näkökohdat. Luomalla realistisempia malleja ihmisen fysiologiasta tiede voisi vähentää merkittävästi eläinkokeiden käyttöä tulevaisuudessa, mikä heijastaa edistyneen tutkimusmaiseman tarpeita.