Mikrofluidná platforma na skríning (nano)bezpečnosti a (nano)účinnosti liečiv in vitro
15. 12. 2022 | videné 552-krát
Mikrofluidná technológia je cenným nástrojom na vývoj relevantných in vitro modelov na sledovanie odpovede orgánov a tkanív na expozíciu. Využívanie týchto technológií (mikročipov) pri posudzovaní biologickej bezpečnosti nových liečiv a zlúčenín prispeje k obmedzeniu experimentov na laboratórnych zvieratách. Mikrofluidné zariadenie na kultiváciu buniek je plne automatizované, flexibilné a umožňuje vysokovýkonný skríning nielen chemických zlúčenín, ale aj nanomateriálov. Požiadavka na rýchle preklinické testovanie potenciálnej toxicity vyvíjaných liečiv a chemikálií neustále rastie (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical Substances, REACH). Miniaturizácia tohto zariadenia znižuje materiálové (roztoky, chemikálie), ako aj ekonomické náklady súvisiace s ich použitím. Práca popisuje mikrofluidnú platformu na kultiváciu buniek in vitro. Toto zariadenie je navrhnuté tak, aby imitovalo podmienky v živom organizme (napr. plynulé prúdenie kultivačného média). Platforma je tvorená individuálnymi modulmi; každý pozostáva z mikrodutiny, v ktorej sa nachádza kremíkový čip v podobe doštičky na kultiváciu buniek a integrované elektródy (pozri obr.). V každom module je zabudovaný miniaturizovaný mikroskop, ktorý monitoruje morfológiu a proliferáciu buniek. Integrované elektródy umožňujú neinvazívne sledovať integritu nasadených buniek a hodnotiť priamo cytotoxický účinok testovanej látky (impedencia). Každý modul (predstavuje jeden orgán/tkanivo) sa môže používať samostatne alebo môže byť flexibilne prepojený s ďalším modulom. Vzájomné prepojenie rôznych modulov umožňuje simulovať expozíciu celého organizmu a sledovať odpovede jednotlivých tkanív/orgánov. Mikrofluidná platforma môže prispieť k nahradeniu/zníženiu testov na zvieratách v súlade s princípom 3R – nahradiť, obmedziť a minimalizovať utrpenie zvierat. Vhodnosť mikrofluidnej platformy bola skúmaná na rôznych ľudských bunkových modeloch, ktoré reprezentovali jednotlivé orgány/tkanivá.
Ústav experimentálnej onkológie BMC SAV
Riešitelia: Kristína Kopecká, Alena Gábelová
Projekty: H2020-MNP HISENTS, H2020 -Twinning VISION, ERA-NET EuroNanoMed II INNOCENT
- KOHL, Yvonne – BIEHL, Margit – SPRING, Sarah – HESLER, Michelle – OGOURTSOV, Vladimir – TODOROVIC, Miomir – OWEN, Joshua – ELJE, Elisabeth – KOPECKÁ, Kristína [SAVBIOMED] – MORIONES, Oscar Hernando – BASTUS, Neus G. – SIMON, Peter – DUBAJ, Tibor – RUNDÉN-PRAN, Elise – PUNTES, Victor – WILLIAM, Nicola – BRIESEN, Hagen von – WAGNER, Sylvia – KAPUR, Nikil – MARIUSSEN, Espen – NELSON, Andrew – GÁBELOVÁ, Alena [SAVEXONK] – DUŠINSKÁ, Mária – VELTEN, Thomas – KNOLL, Thorsten. Mircofluidic in vitro platform for (nano)safety and (nano)drug efficiency screening. In Small, 2021, vol. 17, no. 15, art. no. 2006012. (2020: 13.281 - IF, Q1 - JCR, 3.785 - SJR, Q1 - SJR, karentované - CCC). (2021 - Current Contents). ISSN 1613-6810. Dostupné na: https://doi.org/10.1002/smll.202006012