Multi-Material-3D-Druck für Chips mit integrierten Sensoren

26. Dezember 2016, 01:00 Uhr
Ein Organ-on-a-Chip kopiert die Struktur und Funktion von lebendem Gewebe wie etwa Lungen, Herz, Zunge oder Darm etc. Diese Technologie verspricht eine Alternative zu Tierversuchen zu werden. Bislang ist Herstellung und Datenerfassung allerdings aufwändig und teuer. Diese künstlichen Organe werden nämlich unter Reinraumbedingungen mit komplexen, vielschichtigen Lithografieverfahren gebaut. Außerdem erfordert die Datenerfassung immer noch den Einsatz von Mikroskopen oder Hochgeschwindigkeitskameras.

Durch die Entwicklung druckbarer Tinten für den Multi-Material-3D-Druck sind nun Forscher der Harvard University dazu in der Lage, den Herstellungsprozess nicht nur zu automatisieren, sondern auch die Komplexität der Organe zu steigen. Ihr mit Hilfe vollautomatisierten 3D-Drucks hergestelltes Heart-on-a-Chip ist gleichzeitig das erste gänzlich 3D-gedruckte Organ-on-a-Chip mit integrierter Sensorik. Diese schnell hergestellten und anpassbaren technischen Organe vereinfachen die Datenerfassung beträchtlich und erlauben der Forschung kurz- und langfristige In-vitro-Beobachtungen.

Voll funktionierende Chips mit Sensorik für Arzneimittel/Drogen-Screening und Krankheitsmodelle
Dieses neuartige Herstellungsverfahren wird vielleicht eines Tages die schnelle Entwicklung von mikrophysiologischen Systemen erlauben, mit der sich die Eigenschaften bestimmter Krankheiten nachbauen oder gar die Zellen eines individuellen Patienten präzise simulieren lassen. Diese Verfahren eröffnen der Gewebe-Technologie, der Toxikologie und dem Arzneimittel/Drogen-Screening völlig neue Wege.
So ein Chip enthält mehrere Teile mit separaten Geweben und integrierten Sensoren, wodurch es möglich wird, unterschiedliche Herzgewebetypen gleichzeitig zu untersuchen. Die Forscher untersuchten damit die Wirkungen von Substanzen und die langfristigen Auswirkungen von graduellen Änderungen der Kontraktionsbeslastung von Herzgeweben, was durchaus mehrere Wochen in Anspruch nehmen kann.
 
 
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