Einblicke in das Entstehen von Metastasen mit Miniatur-Laboren

Diese ermöglichen die Kultivierung von Tumorgewebeschnitten unter realitätsnahen Bedingungen, um das Wachstum von Krebszellen und die Entstehung von Metastasen genauer zu untersuchen. Diese mikrophysiologischen Systeme, vergleichbar mit der Größe einer Tablettenschachtel, integrieren mehrere Lagen von Kunststofffolien, die durch Lasertechnik strukturiert werden. Diese Struktur bildet Kanäle, Kammern, Pumpen und Ventile, die es ermöglichen, menschliche Organfunktionen und Krankheitsprozesse nachzubilden.

Durch die Nutzung dieser Technologie können bis zu zehn Tumorgewebeschnitte parallel auf einem Chip kultiviert werde. Es ist möglich, jederzeit Proben zur Untersuchung zu entnehmen und wichtige Parameter wie CO2-Gehalt, pH-Wert und Sauerstoffkonzentration kontinuierlich zu messen.

Die Erkenntnisse, die durch diese Technologie gewonnen werden, sind entscheidend für das Verständnis der Metastasierung und könnten langfristig zu effektiveren Behandlungen führen. Prof. Armin Braun, Bereichsleiter Präklinische Pharmakologie und Toxikologie am Fraunhofer ITEM, betont: „Damit sind wir sehr nah am realen System, viel näher als das mit Tiermodellen möglich wäre.“

Neben der Krebsforschung werden die Systeme auch zur Erforschung anderer Erkrankungen, wie der Fibrose, eingesetzt. Die Flexibilität der Technologie ermöglicht es, unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen zu adressieren, indem verschiedene Bausteine modular kombiniert werden.

Die Forschenden arbeiten daran, die Umgebungsbedingungen innerhalb der Systeme noch effektiver zu gestalten und unterschiedliche Sauerstoff-Konzentrationen auf einem Chip zu ermöglichen, um die Reaktion der Tumorzellen und Metastasen darauf zu beobachten. Dies stellt eine kontinuierliche Herausforderung dar.

MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS