Jauns pētniecības projekts Rēgensburgā: Revolūcija biomedicīnā!

Jauns pētniecības projekts Rēgensburgā: Revolūcija biomedicīnā!

gada pilsētiņā ir sācies jauns biomedicīnas pētniecības projekts ar nosaukumu “T-Sense-3D”. Rēgensburgas Universitāte sāka savu darbu. Šo projektu lielā mērā virza Fraunhofera elektronisko mikrosistēmu un cietvielu tehnoloģiju institūts (EMFT) atbalsta un saņem finansējumu no Federālās pētniecības, tehnoloģiju un kosmosa ministrijas (BMFTR) aptuveni 1,5 miljonu eiro apmērā. Projekta mērķis ir 3D šūnu kultūru integrāls vielmaiņas monitorings, kas kļūst arvien nozīmīgāki biomedicīnas pētījumos.

Projekts ir nozīmīgs solis jaunu metožu izstrādē minimālu temperatūras izmaiņu augstas precizitātes mērīšanai dzīvo audu modeļos. Temperatūras izmaiņas tiek uzskatītas par šūnu vielmaiņas aktivitātes indikatoriem. 3D audu modeļi ļauj attēlot cilvēka orgānus reālāk nekā tradicionālie 2D šūnu slāņi, kas bieži vien neatspoguļo faktiskos bioloģiskos apstākļus. Šo pieeju papildina piemērotu analītisko metožu trūkums, lai reģistrētu reakcijas uz aktīvajām sastāvdaļām vai piesārņotājiem. Šim nolūkam tiek izmantoti pēc pasūtījuma izgatavoti polimēru sensori un moderna mērīšanas elektronika.

Mērķi un tehniskās prasības

Projekta “T-Sense-3D” galvenā problēma ir noteikt jaunus standartus toksicitātes un efektivitātes testēšanā. Fraunhofer EMFT “Šūnu sensoru” nodaļas integrācija pētniecības darbā nodrošina, ka Rēgensburgas Universitāte formāli nav projekta partneris, bet ir cieši iesaistīta procesos. Turklāt projektā ir iekļauti universitātes maģistra un doktora darbi.

Lielākā daļa no projekta ietvaros izstrādātajiem sensoriem ir balstīti uz tiešu šūnu un audu augšanu uz fiziskiem signāla devējiem. Tas prasa visaptverošas prasmes bioloģisko modeļu sistēmās, mērījumu tehnoloģijā un datu analīzē. Īpaša uzmanība tiek pievērsta saskarnei starp šūnām un sensoriem, kas ir fundamentāli analizēta un pielāgota īpašām vajadzībām, lai nodrošinātu neinvazīvas un bez etiķetes nolasīšanas procedūras.

Sadarbība un tehnoloģiskie sasniegumi

Projektu “T-Sense-3D” atbalsta cieša sadarbība ar trim uz tehnoloģijām orientētiem uzņēmumiem: FEW Chemicals GmbH, ibidi GmbH un nanoAnalytics GmbH. Šīs sadarbības mērķis ir padarīt procesu izmantojamu rūpnieciskai zāļu testēšanai. Metodes potenciāls varētu būtiski mainīt darbu ar 3D audu modeļiem eksperimentālajā biomedicīnā un tādējādi veicināt eksperimentu ar dzīvniekiem samazināšanu, kā tas ir paredzēts 3R koncepcijas (Replace, Reduce, Refine Animal Experiments) garā.

Turklāt, lai nodrošinātu šūnām dabisku vidi, tiek izmantoti uzlaboti materiāli, piemēram, sulfēti hidrogēli un silikona sastatnes. Pētījumiem 3D šūnu kultūrās ir izšķiroša nozīme, jo iepriekšējās 2D šūnu kultūras bieži vien nav pārnesamas uz faktiskajiem audiem. Drēzdenes pētnieki Karstena Vernera vadībā strādā pie mākslīgiem audiem pielāgotiem gēliem, savukārt Pegija Stoka no Leipcigas Universitātes slimnīcas ir izveidojusi silikona struktūras, kas piedāvā lielu virsmas laukumu kolonizācijai un imitē šūnu augšanu.

Kopumā projekts “T-Sense-3D” parāda zinātnieku apņemšanos izstrādāt inovatīvus risinājumus mūsdienu biomedicīnas izaicinājumiem, vienlaikus ņemot vērā pētniecības ētiskos aspektus. Izveidojot reālistiskākus cilvēka fizioloģijas modeļus, zinātne nākotnē varētu ievērojami samazināt izmēģinājumu ar dzīvniekiem izmantošanu, atspoguļojot progresīvas pētniecības ainavas vajadzības.