Sauerstoffplasmareaktor zur Herstellung von Organs-on-Chip
Organs-on-Chip sind fortschrittliche in-vitro Modelle, die die physikalischen und biochemischen Merkmale der zellulären Mikroumgebung nachbilden. Sie bestehen aus mikrofabrizierten Strukturen, die der Grössenordnung von Zellaggregaten ähneln, um die Gewebephysiologie auf kontrollierte Weise zu untersuchen. Dynamische Einflüsse wie Strömung, chemische Gradienten und einwirkende Kräfte können genauestens angepasst werden, um eine organspezifische Umgebung zu schaffen, die den jeweiligen Zellphänotyp aufrechterhält oder zur Zelldifferenzierung anregt. Dies ermöglicht eine funktionelle Gewebesimulation komplexer biologischer Prozesse.
Das ARTORG Organs-on-Chip Technologies Labor ist eine vor 13 Jahren gegründete Forschungsgruppe. Das Labor kombiniert Ingenieurwissenschaften, Mikrofluidik und Zellbiologie und verfügt über modernste Ausrüstung für Chipdesign, verschiedenste Analysen und mikroskopische Bildgebung. Die Organs-on-Chip Facility (OOCF) wurde geschaffen, um Forschende bei der Entwicklung, Herstellung und Prüfung von Chips zu unterstützen, und umfasst ein Mikrofabrikationslabor und ein Zellkulturlabor mit einem speziell ausgebildetem Team. Die OOCF erfreut sich zunehmender Beliebtheit, mit mehr als 40 Nutzenden pro Jahr.
Die bei der UniBern Forschungsstiftung eingeworbenen Mittel wurden für die Anschaffung eines Sauerstoffplasmareaktors sowie einer Laminar-Flow-Werkbank zur Unterbringung des Reaktors verwendet. Der Sauerstoffplasmareaktor ist eines der am häufigsten verwendeten Instrumente im OOCF für die Entwicklung und Produktion von Organs-on-Chips. Das neue System ermöglicht es, höhere Plasmaintensitäten zu erreichen und das Plasma genauer zu steuern.
Als Beispiel für Organ-on-Chips zeigen die beigefügten Bilder ein mikrovaskuläres System aus menschlichen Fibroblasten und Gefässzellen, die sich dank des mikrofluidischen Chips selbst organisieren können. Dieser Mikrovaskulatur-on-Chip wurde mit Hilfe des Sauerstoffplasmareaktors hergestellt. Ein auf diese Weise hergestelltes mikrovaskuläres System erfüllt die spezifischen Gewebefunktionen genauso wie im menschlichen Körper. Auf diese Weise können für die Medizin relevante Untersuchungen einfacher und sicherer durchgeführt werden.
Prof. Dr. Olivier Guenat
Head Organs-On-Chip Technologies
ARTORG Center for Biomedical Engineering Research
