Ny platform for organ-on-chip til screening af lægemidler

Imec, verdens førende forsknings- og innovationshub inden for nano-elektronik og digitale teknologier, præsenterer i denne uge på sit teknologiforum ITF 2018 (Antwerpen, 23.-24. Maj), en ny platform for organ-on-chip til farmakologiske undersøgelser med en hidtil uset signalkvalitet. Det smelter imecs high-density multi-electrode array (MEA) -chip med en mikrofluidbrøndsplade, udviklet i samarbejde med Micronit Microtechnologies, hvor celler kan dyrkes, giver et miljø, der efterligner menneskelig fysiologi. Kan udføre flere tests parallelt, den nye enhed har til formål at være en game-changer for medicinalindustrien, tilbyder data af høj kvalitet i lægemiddeludviklingsprocessen.

Hvert år kommer en håndfuld nye lægemidler på markedet, men i kølvandet på dem kom titusinder af kandidatlægemidler ikke til at skære ned. Alligevel, denne rejse vil have taget et årti og koster milliarder. Det faktum, at lægemiddeludvikling er så tidskrævende og dyrt, skyldes, at de eksisterende metoder til lægemiddelscreeningsassays er utilstrækkelige. Disse aktuelle assays er baseret på dårlige cellemodeller, der begrænser kvaliteten af ​​de resulterende data, og resultere i utilstrækkelig biologisk relevans. Derudover der mangler en rumlig opløsning af analyserne, hvilket resulterer i manglende evne til at screene enkelte celler i en cellekultur. Imecs nye organ-on-chip-platform sigter mod at imødegå disse mangler og udfordringer.

Imecs løsning pakker 16, 384 elektroder, fordelt på 16 brønde, og tilbyder multiparametrisk analyse. Hver af de 1, 024 elektroder i en brønd kan detektere intracellulære aktionspotentialer, bortset fra de traditionelle ekstracellulære signaler. Yderligere, imecs chip er mønstret med mikrostrukturer for at muliggøre en struktureret cellevækst, der efterligner et specifikt organ.

"Ved at bruge riller, hjerteceller kan for eksempel vokse til et mere hjertelignende væv. På denne måde, vi fremstiller miniaturehjerter-på-en-chip, gør det muligt at teste effekten af ​​lægemidler i en mere biologisk relevant sammenhæng. Imecs organ-on-chip-platform er det første system, der muliggør on-chip multi-brøndsassays, hvilket betyder, at du kan udføre forskellige eksperimenter eller - med andre ord - analysere forskellige forbindelser, parallelt på en enkelt chip, "forklarede Veerle Reumers, projektleder hos imec. "Dette er en betydelig stigning i kapacitet sammenlignet med nuværende enkelt-brønds MEA'er, og vi sigter mod at øge gennemstrømningen yderligere ved at tilføje flere brønde i et system."

"Alt i alt er platformen et stort skridt tættere på at efterligne et ægte hjerte uden at bruge dyr, "tilføjede Reumers." Dertil kommer den betydelige stigning i gennemstrømning og den intracellulære opløsning, og det bliver klart, at vores enhed indvarsler en ny generation af lægemiddelscreeningsværktøjer til medicinalindustrien. "