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Forschende der Universität Montreal entwickelten ein „Herz-auf-einem-Chip“-Gerät, welches verspricht, das Verständnis von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verbessern und bei der Entwicklung neuer Präzisionsbehandlungen zu helfen.
Das als “Herz auf einem Chip” bezeichnete Gerät wurde mit einer speziellen Bio-Tinte mittels 3D-Bioprinting-Technologie hergestellt. Es verspricht, ein tieferes Verständnis für die individuelle Natur von Herzerkrankungen zu fördern sowie die Entwicklung und genaue Bewertung neuer Behandlungsmethoden in einem automatisierten, hochdurchsatzfähigen Verfahren zu ermöglichen.
Das Gerät und seine Bio-Tinte wurden von einem Team unter der Leitung des UdeM-Pharmakologieprofessors Houman Savoji und des Doktoranden Ali Mousavi entwickelt und in der Fachzeitschrift Applied Materials Today beschrieben. Da das Herz ein lebenswichtiges Organ ist, dessen Aktivität auf zellulärer Ebene nicht direkt “live” analysiert werden kann, erweist sich das “Herz auf einem Chip” als besonders nützlich. Es handelt sich um ein ringförmiges Gewebe, das aus den eigenen Zellen des Patienten besteht und die Komplexität des menschlichen Herzens so genau wie möglich nachbildet.
“Unsere Forschung hat es ermöglicht, die 3D-Bioprinting-Technologie zu kombinieren, um Standard-Herzen auf einem Chip viel schneller und präziser herzustellen”, so Savoji. “Darüber hinaus zeigen unsere Ergebnisse, dass die gedruckten Geräte besser funktionieren als die manuell hergestellten.
“Wir haben eine Biotinte formuliert, die die Eigenschaften des Herzens, wie Elastizität und elektrische Leitfähigkeit, am besten reproduziert und die für das 3D-Bioprinting erforderlichen Eigenschaften aufweist”, so Mousavi, Erstautor der Studie, der am Institut für Biomedizinische Technik promoviert.
Das Gerät eröffnet neue Perspektiven für die Identifizierung neuer Medikamente. “Der nächste Schritt wird darin bestehen, gesunde und kranke Herzzellen zu vergleichen, um solide Modelle für die Herzpathologie zu entwickeln. So können wir auch die Wirkung neuer therapeutischer Moleküle auf Zellen sicher und genau testen.”
