Nowy projekt badawczy w Ratyzbonie: Rewolucja w biomedycynie!

Nowy projekt badawczy w Ratyzbonie: Rewolucja w biomedycynie!

Na terenie kampusu rozpoczął się nowy projekt badań biomedycznych o nazwie „T-Sense-3D”. Uniwersytet w Ratyzbonie rozpoczął swoją pracę. Projekt ten opiera się w dużej mierze na tzw Instytut Fraunhofera ds. Mikrosystemów Elektronicznych i Technologii Półprzewodnikowych (EMFT) wspiera i otrzymuje fundusze od Federalnego Ministerstwa Badań, Technologii i Przestrzeni Kosmicznej (BMFTR) w wysokości około 1,5 miliona euro. Celem projektu jest integralne monitorowanie metaboliczne trójwymiarowych kultur komórkowych, które zyskują coraz większe znaczenie w badaniach biomedycznych.

Projekt stanowi znaczący krok w rozwoju nowych metod wysoce precyzyjnego pomiaru minimalnych zmian temperatury w modelach żywych tkanek. Zmiany temperatury są uważane za wskaźniki aktywności metabolicznej komórek. Modele tkanek 3D umożliwiają bardziej realistyczne przedstawienie narządów ludzkich niż tradycyjne warstwy komórek 2D, które często nie odzwierciedlają rzeczywistych warunków biologicznych. Uzupełnieniem podejścia jest brak odpowiednich metod analitycznych rejestrujących reakcje na składniki aktywne lub zanieczyszczenia. Wykorzystywane są do tego specjalnie wykonane czujniki polimerowe oraz nowoczesna elektronika pomiarowa.

Cele i wymagania techniczne

Głównym celem projektu „T-Sense-3D” jest ustanowienie nowych standardów w testowaniu toksyczności i skuteczności. Włączenie działu „Czujniki oparte na komórkach” w Fraunhofer EMFT do prac badawczych gwarantuje, że Uniwersytet w Regensburgu nie jest formalnie partnerem projektu, ale jest ściśle zaangażowany w procesy. Ponadto w projekcie uwzględniane są prace magisterskie i doktoranckie z uczelni.

Większość czujników opracowanych w ramach projektu opiera się na bezpośrednim wzroście komórek i tkanek na fizycznych przetwornikach sygnału. Wymaga to wszechstronnych umiejętności w zakresie systemów modeli biologicznych, technologii pomiarowej i analizy danych. Szczególną uwagę zwraca się na interfejs pomiędzy ogniwami a czujnikami, który jest gruntownie analizowany i dostosowywany do konkretnych potrzeb, aby umożliwić nieinwazyjne i pozbawione etykiet procedury odczytu.

Współpraca i postęp technologiczny

Projekt „T-Sense-3D” jest wspierany przez ścisłą współpracę z trzema firmami zorientowanymi na technologię: FEW Chemicals GmbH, ibidi GmbH i nanoAnalytics GmbH. Celem tej współpracy jest umożliwienie wykorzystania tego procesu w przemysłowych testach leków. Potencjał metody może zasadniczo zmienić pracę z trójwymiarowymi modelami tkanek w biomedycynie eksperymentalnej i tym samym przyczynić się do ograniczenia liczby eksperymentów na zwierzętach, co jest zamierzone w duchu koncepcji 3R (Replace, Reduce, Refine Animal Experiments).

Dodatkowo, aby zapewnić komórkom naturalne środowisko, zastosowano zaawansowane materiały, takie jak hydrożele siarczanowane i rusztowania silikonowe. Badania nad hodowlami komórkowymi 3D mają kluczowe znaczenie, ponieważ poprzednich hodowli komórkowych 2D często nie można przenieść na rzeczywiste tkanki. Drezdeńscy badacze pod kierownictwem Carstena Wernera pracują nad dostosowanymi do potrzeb żelami do sztucznych tkanek, natomiast Peggy Stock ze Szpitala Uniwersyteckiego w Lipsku stworzyła struktury silikonowe, które zapewniają dużą powierzchnię do kolonizacji i naśladują wzrost komórek.

Ogólnie rzecz biorąc, projekt „T-Sense-3D” pokazuje zaangażowanie naukowców w opracowywanie innowacyjnych rozwiązań dla wyzwań współczesnej biomedycyny, przy jednoczesnym uwzględnianiu etycznych aspektów badań. Tworząc bardziej realistyczne modele fizjologii człowieka, nauka mogłaby w przyszłości znacząco ograniczyć stosowanie testów na zwierzętach, odzwierciedlając potrzeby zaawansowanego krajobrazu badawczego.