Projektbeschreibung
Aufbau modularer Organmodellsysteme
Die biomedizinische Forschung stützt sich auf die Überprüfung möglicher Therapien in physiologisch relevanten Systemen. Da die Wissenschaft an der Minimierung von Tierversuchen arbeitet, gewinnen zunehmend Biochips zur Simulation von Organen in einer Zellkultur mit der Bezeichnung Organ-on-a-Chip an Bedeutung. Dabei handelt es sich um Miniaturversionen von Geweben, Organen und sogar ganzen Organsystemen. Bei den laufenden Experimenten zu Organ-on-a-Chip geht es um Knochen und Knorpel, das Gehirn, den Magen-Darm-Trakt, die Leber, die Lunge, die Mikrovaskulatur, Skelettmuskel und die Haut. Auch wenn sie sehr vielversprechend sind, müssen einige technische Herausforderungen im Zusammenhang mit Organ-on-a-Chip bewältigt werden: Durchsatz und Normung. PTOoC plant einen Entwicklungssprung in Sachen Funktionalität, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit. Im Rahmen des Projekts wird eine Bibliothek der Bestandteile zur Erzeugung von Gewebe- und Organ-Versuchssystemen im Plug-and-Play-Verfahren (ähnlich wie bei Software und elektronischen Bauelementen) entwickelt. So könnte die Normung für Organ-on-a-Chip bereits zum Greifen nah sein.
Ziel
Off late, there has been a tremendous surge in the cost of bringing new drugs to the market. The rising costs and ethical concerns related to screening with animal models have led to the development of alternate approaches for drug discovery. Owing to the advantages of high physiological relevance and predictive value, Micro-physiological systems (MPSs) (also referred to as Organ-on-chips (OoC)) are gradually taking over as powerful and cost-effective alternative to animal model-based drug screening. However, OoCs have yet to cross certain key barriers, before they are adopted as an industry standard for drug screening. The current state-of-the-art in OoCs suffer from a low standardization level, low throughput workflow, in comparison to conventional cell culture-based methods. The main objective of the project is to design and develop a library of inter-lockable hard-soft hybrid components, which can be used to construct any given organ-on-chip at the required physiological/functional scale. Each part of the library would serve to enable a certain physicochemical stimulus/structure warranting its use in the design of a specific type of organ-on-chip. The overall library would contain all the required parts to enable implementation of different microenvironments from different organs of the human body. The development of such parts would enable a standardized approach to OoC development and testing across the industry. The project will have a preliminary focus on demonstrating the proof-of-concept for assembling a lung-on-chip OoC from the developed modular components. Followed by integration of different organ-on-chips with functional scaling and parallelization for high-throughput. The project has a strong multi-disciplinary nature with expertise involved from fields of engineering/mechanical design, microfluidics, biological cell culture/microbiology.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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