Forscher aus Korea haben 3D-gedruckten Atemweg-auf-Chip für Simulationen vorgestellt

Ein Team von Forschern aus Korea hat einen 3D-gedruckten, funktionalen Atemweg auf einem Chip vorgestellt. Dabei handelt es sich um einen Chip der realitätsnahe verschiedene Funktionen der Atmung simulieren kann.

Bei dem Projekt war das POSTECH (Pohang University of Science and Technology) und die SNU (Seoul National University) beteiligt. Es wurden verschiedene biologische Materialien  (in Form von Pasten) eingesetzt um eine dezellularisierte extrazelluläre Matrix zu erzeugen. Dafür wurden Zellen von Menschen und Schweinen eingesetzt. Das Ergebnis der Bemühungen ist der Chip der sich gut eignet um verschiedene Funktionen und Erkrankungen der Atemwege zu simulieren.

We reproduced an in-vivo-like 3D vascular network by assembling endothelial cells and fibroblasts using the dECM bio-ink in a one-step printing process.

Die Erzeugte Struktur hat einen ähnlichen Aufbau wie menschliche Atemwege (genauer gesagt das Bindegewebe / Epithel der Lunge) und eignet sich so hervorragend um Erkrankungen wie Asthma zu simulieren.

The presence of blood vessels, for example, leads to an excessive production of proinflammatory cytokines in our airway model. This process (also known as the ‘cytokine storm’) occurs during asthmatic airway inflammation and allergen-induced asthma exacerbation in the physiological context.

Für den 3D-Druck wurden insgesamt sechs verschiedene Materialien verwendet. Damit wurde ein zweidimensionales Epithel und eine dreidimensionale Gefäßplattform erstellt. 3D-Druck war für das Projekt perfekt geeignet, weil schnell Prototypen erzeugt werden konnten und günstig verschiedenste Prototypen getestet werden konnten.

In Zukunft könnte solche Chips die Tests an Tieren oder Menschen reduzieren oder gänzlich überflüssig machen. So könnten schneller neue Wirkstoffe getestet werden und Medikamente schneller auf den Markt gebracht werden.

The 3D cell printed airway-on-a-chip could therefore be used as a powerful complement to animal models for analysing pathophysiology and testing the efficiency of drugs in the preclinical phase.