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2016|17 Jahresbericht Fraunhofer IGB

Kontakt Dr. rer. nat. Peter Loskill Telefon +49 711 970-3531 peter.loskill@igb.fraunhofer.de Förderung Wir danken der Fraunhofer-Gesellschaft für die Förderung des Projekts »Organ-on-a-Chip-Systeme für Hochdurchsatz-Scree- nings« im Rahmen des Fraunhofer Attract-Programms. 2 (cid:24)(cid:19)(cid:19) (cid:375)m 3 Mikroluidik verwendet, um Strukturen zu schaffen, die physiologisch korrekt die In-vivo-Umgebungsbedingungen des jeweiligen Gewebes in vitro nachbilden. Der Einsatz der Mikroluidik ermöglicht dabei die Arbeit mit physiologisch relevanten Kleinstmengen an Flüssigkeiten sowie den Zu- und Abtransport löslicher Faktoren, wie Nährstoffen, Arzneimitteln oder Metaboliten. Die zweite wichtige Komponente ist das integrierte menschli- che Gewebe. Dabei vermeiden wir den Einsatz nicht-repräsen- tativer Zelllinien und arbeiten mit hiPS-Zellen. Durch gezielte Differenzierung von hiPS-Zellen können Zelltypen und Ge- webe gewonnen werden, die sich bisher schwierig bzw. un- möglich aus primären Biopsien isolieren ließen. Da hiPS-Zellen kryokonservierbar und expandierbar sind, eignen sie sich auch für industrielle Anwendungen weitaus besser als beispielswei- se primäre Zellen und ermöglichen reproduzierbarere Modelle. Im Unterschied zu embryonalen Stammzellen ist der Einsatz von hiPS-Zellen dabei ethisch wesentlich unproblematischer. Anwendungen Organ-on-a-Chip-Systeme inden primär Anwendung im Bereich des vorklinischen Screenings von Arzneimitteln zur Untersuchung der Wirksamkeit und zur Prüfung der Toxizität. Zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten existieren grundsätz- lich in fast jedem Gebiet, in dem derzeit Tierversuche durch- geführt werden. Dazu zählen speziell die biomedizinische Grundlagenforschung, aber auch die Kosmetikindustrie, in der es eine große Nachfrage nach Alternativmethoden gibt. Der Grund dafür ist das komplette Einfuhrverbot für in Tier- versuchen getestete Kosmetika in die EU seit wenigen Jahren. Ein weiteres, vielversprechendes Anwendungsgebiet ist die personalisierte Medizin. Dieser Bereich ist bisher noch wenig entwickelt, besitzt jedoch langfristig sehr großes Potenzial. 1 Mikrophysiologisches Fat-on-a-Chip-System. 2 Fluoreszenzgefärbte humane Adipozyten für Fat-on-a-Chip-Systeme. 3 Humane iPS-basierte Kardiomyozyten entlang einer mikrostrukturierten Faser. 6 5

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