Trefferliste

41 Steckbriefe

Pro­duk­te #01
Co­ch­lea Im­plan­ta­te
Pro­duk­te #02
Lab-On-A-Chip
Pro­duk­te #03
Pfle­ge­ro­bo­ter
Pro­duk­te #04
Re­ti­na Im­plan­ta­te
Pro­duk­te #05
Ro­bo­ter
Pro­duk­te #06
Tat­too-Elek­tro­den
Pro­duk­te #07
Weara­bles
Pro­duk­te #08
Me­di­ka­men­te mit Sen­so­rik
Pro­duk­te #09
Ge­sund­heits-Apps
Pro­duk­te #10
Ope­ra­ti­ons­sys­te­me
Pro­duk­te #11
Por­ta­ble DNA-Se­quen­zier­ge­rä­te
Pro­duk­te #12
T-Shirts mit EKG
Tech­no­lo­gi­en #01
Me­di­zi­ni­scher 3D-Druck
Tech­no­lo­gi­en #02
Am­bi­ent As­sis­ted Li­ving
Tech­no­lo­gi­en #03
Bild­ge­ben­de Ver­fah­ren
Tech­no­lo­gi­en #04
Bio­mar­ker
Tech­no­lo­gi­en #05
Ver­mitt­lungs­platt­for­men für Pa­ti­en­ten und Kli­ni­ken
Tech­no­lo­gi­en #06
Elek­tro­ni­sche Pa­ti­en­ten­ak­te
Tech­no­lo­gi­en #07
Elek­tro­ni­sche Bei­pack­zet­tel
Tech­no­lo­gi­en #08
Ge­nom-Edi­tie­rung mit CRIS­PR/Cas9
Tech­no­lo­gi­en #09
Me­di­cal Da­ta Space
Tech­no­lo­gi­en #10
Me­di­zin­tech­nik
Tech­no­lo­gi­en #11
mHe­alth-An­wen­dun­gen
Tech­no­lo­gi­en #12
Mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­me
Steckbrief Technologien #000012

Mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­me

Be­schrei­bung

Als mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­me, auch „Or­gan-Chip“ oder „Hu­man-on-a-Chip“ ge­nannt, be­zeich­net man klei­ne, tech­ni­sche Nach­bil­dun­gen der Grund­funk­tio­nen des mensch­li­chen Kör­pers. Auf Kunst­stoff­fo­li­en wer­den im La­bor ge­züch­te­te Zel­len ein­zel­ner Or­ga­ne oder Or­gan­ver­bün­de auf­ge­tra­gen. Ne­ben die­sen bio­lo­gi­schen Be­stand­tei­len ma­chen tech­ni­sche Bau­tei­le die zwei­te Kom­po­nen­te mi­kro­phy­sio­lo­gi­scher Sys­te­me aus. Durch die­se Bau­tei­le wer­den Ei­gen­schaf­ten des Kör­pers künst­lich nach­ge­bil­det, da­mit die Zel­len ih­rer Funk­ti­on in glei­cher Wei­se wie im mensch­li­chen Kör­per nach­kom­men kön­nen. Dies kann die Tem­pe­ra­tur­re­gu­lie­rung, den Druck oder Strö­mun­gen an ver­schie­den Stel­len so­wie die Ver­sor­gung mit Blut um­fas­sen. Da­mit wird den Zel­len ei­ne phy­sio­lo­gi­sche Um­ge­bung wie im Kör­per ge­bo­ten. Kom­ple­xe Me­cha­nis­men des mensch­li­chen Or­ga­nis­mus sind so rea­li­täts­nah ana­ly­sier­bar.

Es wird an der Nach­bil­dung fast al­ler mensch­li­chen Or­ga­ne ge­ar­bei­tet, bei­spiels­wei­se mit Zel­len aus dem Darm, der Le­ber, der Lun­ge, den Kno­chen, der Nie­re oder so­gar aus Tu­mo­ren. Au­ßer­dem las­sen sich die Sys­te­me nach der An­zahl der ver­schie­de­nen nach­ge­bil­de­ten Or­ga­ne ka­te­go­ri­sie­ren.

Der­zeit ar­bei­ten For­scher dar­an, mit ei­nem ein­zel­nen Sys­tem mög­lichst vie­le Or­gan­funk­tio­nen nach­bil­den zu kön­nen und so der Rea­li­tät mög­lichst na­he zu kom­men. Lang­fris­ti­ges Ziel ist es, gan­ze Or­ga­ne künst­lich „nach­züch­ten“ zu kön­nen, die dann auch an­statt ei­nes mensch­li­chen Spen­der­or­gans trans­plan­tiert wer­den kön­nen.

Mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­me sol­len in Zu­kunft vor al­lem in der wis­sen­schaft­li­chen For­schung und beim Tes­ten von Me­di­ka­men­ten zum Ein­satz kom­men. Ein be­son­de­rer Vor­teil die­ser Sys­te­me ist, dass sie in vie­len Fäl­len her­kömm­li­che Tier­ver­su­che er­set­zen könn­ten. Zu­dem kön­nen Er­geb­nis­se aus Tier­ver­su­chen nie­mals kom­plett auf den Men­schen über­tra­gen wer­den, da es deut­li­che Un­ter­schie­de in den Or­ga­nis­men gibt. Hier kann die An­wen­dung von mi­kro­phy­sio­lo­gi­schen Sys­te­men der Nach­bil­dung des mensch­li­chen Or­ga­nis­mus nä­her­kom­men.

Die Ar­beit mit mi­kro­phy­sio­lo­gi­schen Sys­te­men bie­tet vie­le Ko­ope­ra­ti­ons­po­ten­tia­le für die Bran­chen Bio­lo­gie, Me­di­zin, Che­mie, Phar­ma­zie und Mi­kro­elek­tro­nik.

Mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­me wer­den bei­spiels­wei­se von For­schern am Fraun­ho­fer-In­sti­tut für Werk­stoff- und Strahl­tech­nik IWS in Dres­den in Ko­ope­ra­ti­on mit dem Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Dres­den ent­wi­ckelt. Auch pri­va­te Un­ter­neh­men ha­ben be­reits Or­gan-Chips ent­wi­ckelt. Ein Bei­spiel hier­für ist die Tis­sU­se GmbH aus Ber­lin.

An­trieb für die For­schung an mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­men wa­ren die Schwach­stel­len von Tier­ver­su­chen. Auch for­schen­de Phar­ma­un­ter­neh­men selbst ha­ben ein In­ter­es­se an preis­wer­ten und qua­li­ta­ti­ven Al­ter­na­ti­ven zu Tier­ver­su­chen. For­schungs­in­sti­tu­te wie das Fraun­ho­fer-In­sti­tut er­hof­fen sich noch stär­ke­re öf­fent­li­che För­de­rung, um die Tech­no­lo­gie vor­an­zu­brin­gen und bald groß­flä­chig ein­set­zen zu kön­nen.

Um sich als Al­ter­na­ti­ve zu Tier­ver­su­chen durch­set­zen zu kön­nen, muss die Tech­no­lo­gie von den Re­gu­lie­rungs­be­hör­den als gleich­wer­tig zu Tier­ver­su­chen an­er­kannt wer­den oder soll­te so­gar ver­pflich­tend als Er­satz für Tier­ver­su­che vor­ge­schrie­ben wer­den. Auch vie­le For­scher selbst neh­men die mi­kro­phy­sio­lo­gi­schen Sys­te­me als Al­ter­na­ti­ve zu Tier­ver­su­chen nur zö­ger­lich an.

Ob­wohl die Tech­no­lo­gie sich mo­men­tan noch in der Ent­wick­lungs­pha­se be­fin­det, ist die po­ten­ti­el­le öko­no­mi­sche Be­deu­tung als groß ein­zu­schät­zen. Ins­ge­samt wer­den heu­te glo­bal jähr­lich rund 100 Mil­lio­nen Tier­ver­su­che durch­ge­führt, da­von al­lein knapp 3 Mil­lio­nen in Deutsch­land. Ein Groß­teil da­von lie­ße sich schon bald durch den Ein­satz mi­kro­phy­sio­lo­gi­scher Sys­te­me er­set­zen.

Tech­no­lo­gi­en #13
mo­no­k­lo­na­le An­ti­kör­per
Tech­no­lo­gi­en #14
Na­no­tech­no­lo­gie
Tech­no­lo­gi­en #15
P4-Me­di­zin
Tech­no­lo­gi­en #16
Pro­to­nen­the­ra­pie
Tech­no­lo­gi­en #17
se­cur­Ph­arm e. V.
Tech­no­lo­gi­en #18
Te­le­me­di­zin
Tech­no­lo­gi­en #19
Ther­a­nos­ti­sche Im­plan­ta­te
Tech­no­lo­gi­en #20
Ver­mitt­lungs­platt­for­men in der Pfle­ge
Tech­no­lo­gi­en #21
Trans­port­box für Me­di­ka­men­te
Tech­no­lo­gi­en #22
Hoch­durch­satz-Se­quen­zier­ver­fah­ren
Tech­no­lo­gi­en #23
Bio­tech
Tech­no­lo­gi­en #24
CAR-T-Zell-The­ra­pie
Tech­no­lo­gi­en #25
Dia­gno­se mit DVD-Tech­no­lo­gie
För­der­mit­tel #01
EXIST
För­der­mit­tel #02
High-Tech Grün­der­fonds (HTGF)
För­der­mit­tel #03
IN­VEST
För­der­mit­tel #04
Wachs­tums­fonds Bay­ern