Gedruckte Sensoren für antivirale Wirkstoffe

3D-Darstellung eines Virus
3D-Darstellung eines Virus: Echtzeit-Monitoring lebender menschlicher Zellen (Foto: © photo5963_fotolia/fotolia.com)

Ein interdisziplinäres Forscherteam vermeldet einen Durchbruch bei der Erforschung neuartiger Antiinfektiva: Erstmals konnten lebende Zellen mit Hilfe von gedruckten Sensoren untersucht werden.

Die Wirksamkeit von Antiinfektiva wird zunehmend mit modernen Messmethoden wie dem Echtzeit-Monitoring lebender menschlicher Zellen untersucht. Dadurch sollen Tierversuche auf ein Minimum reduziert und die Aussagekraft für die Wirkung im Patienten erhöht werden.

Ein interdisziplinäres Forscherteam der Firmen Cellasys GmbH, AiCuris GmbH & Co. KG, Saueressig GmbH + Co. KG und Haydale Limited unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT) hat einen Meilenstein in dem vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung geförderten Projekt „Biography“ erreicht. Erstmals konnten lebende Zellen mit Hilfe von gedruckten Graphensensoren untersucht werden.

Neue Tinte entwickelt

Das Unternehmen Cellasys ist im Projekt für die Spezifikation und Charakterisierung der Sensoren verantwortlich und konnte mit der hauseigenen IMOLA-Technology nun das Anwachsverhalten von Bindegewebszellen auf den Graphenstrukturen elektronisch auslesen. Um dies zu erreichen, mussten die Wissenschaftler eine neue Graphentinte entwickeln und den Druckprozess optimieren. Dass die Mikrostrukturen stabil und biokompatibel sind wurde vorab in dem seit 2014 laufenden Projekt bestätigt.

Die Bio-Chips wurden bisher vorwiegend in der medizinischen Forschung eingesetzt. Durch die neue Drucktechnik können die Sensoren jetzt deutlich günstiger hergestellt werden. Dadurch werden sie sich nun für industrielle Anwendungen wie der Erforschung und Entwicklung von Wirkstoffen zur Bekämpfung viralen Infektionskrankheiten eignen. Das Forschungsprojekt soll 2017 mit einer parallelisierten Version des Messaufbaus und einer Versuchsreihe abgeschlossen werden.

Info
Das schwäbische Unternehmen Cellasys entwickelt zellbasierte Systeme, so genannte „lab-on-chip“-Systeme. Lebende Zellen werden auf Mikrochips kultiviert, die dann über ein integriertes Fluidiksystem Wirkstoffe zugeführt bekommen. Entweder wird so die Reaktion der Zelle untersucht oder die Zellen selbst werden als Sensoren beispielsweise für die Detektion von Giftstoffen eingesetzt. Die Zellchip-Technologie wird in der Wirkstoff-Entwicklung (pharmazeutische Forschung), medizinischen Diagnostik (Chemo-Sensitivität in der Krebstherapie), in der Chemikalienzulassung oder in der Umweltforschung beispielsweise zur Bestimmung der Wasserqualität eingesetzt.