AVIMAN
LAUFZEIT:
09/2017
—
08/2022
Projektlaufzeit gesamt:
5 Jahre
Das Projekt
AVIMAN verbindet zwei Technologien, nämlich die dreidimensionale in-vitro-Kultivierung von Zellen in Bioreaktoren mit der Offenen Mikroperfusion (OFM). Die OFM beeinflusst das Gewebe nur minimal und ermöglicht erstmals eine Beobachtung des wachsenden Gewebes in Echtzeit. Somit können optimale Werte für Glukose, Laktat, Sauerstoff und pH im Inneren des Gewebes gefunden werden und eine effiziente und sichere Zellkultivierung in Bioreaktoren wird gewährleistet.
HEALTH und BOKU bündelten im Rahmen des Projekts AVIMAN ihre Kompetenzen mit dem gemeinsamen Ziel, einen Bioreaktor mit integrierter Echtzeitüberwachung der Zellkulturen zu entwickeln.
Unsere Tätigkeiten im Projekt
- HEALTH entwickelte einen Bioreaktor im 3-D-Druckverfahren unter Berücksichtigung biologisch verträglicher Druckharze.
- Weil keine online Monitoring Plattform für die OFM Technologie vorhanden war entwickelte HEALTH eine Flusszelle mit integrierter Sauerstoff- und pH-Sensorik vom wirtschaftlichen Partner (PyroScience).
- HEALTH adaptierte und re-evaluierte Glukose- und Laktat-Sensorik von Jobst Technologies für den Einsatzbereich außerhalb der Spezifikation.
- HEALTH evaluierte das Monitoring System vor dem Einsatz im Bioreaktor in Human 3D Full Thickness Skin Equivalents (www.phenion.com).
- HEALTH evaluierte das Penetrationsversuche der Human 3D Full Thickness Skin Equivalents für Lidocain/ Prilocain, Diclofenac und Aciclovir. Ein speziell nachgereiftes Stratum Corneum erlaubte eine der Haut ähnlichere Penetrationsbarriere.
- JR – Bioanalytik und Metabolomics etablierte die entsprechende Analytik für Lidocain/ Prilocain, Diclofenac und Aciclovir.
Forschungsgruppen
Downloads
Auftraggeber
Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft
Projektpartner
Universität für Bodenkultur, Wien
Details zum Projekt
HINTERGRUND
Da die Bevölkerung immer älter wird, steigt der Bedarf an gezüchteten Geweben, beispielsweise Knorpelgewebe in der rekonstruktiven Chirurgie.
Das Beobachten des Gewebewachstums ist beim Züchten schwierig und mühsam. Mit der üblichen Mikroskopie sieht man nur die Oberfläche, und beim Zerschneiden wird das Gewebe zerstört. Um einen zeitlichen Verlauf des Wachstums abzubilden, braucht es pro Zeitpunkt ein neues Stück Zellgewebe.
Ein Lösungsansatz ist die Offene Mikroperfusion (OFM), eine minimal-invasive Sampling-Technologie, in die in-vitro-Zellkultivierung im Bioreaktoren zu integrieren.
DIE OFFENE MIKROPERFUSION (OFM)
Die OFM bringt mehrere Vorteile mit sich:
Das Gewebe wird während der Messung nicht zerstört, da der Katheter klein wie eine Stecknadel ist. Durch den Katheter wird eine physiologische Flüssigkeit gepumpt, die im Gewebe befindliche Stoffe aufnimmt und dann wieder abgesaugt wird. Der Katheter befindet sich direkt im Gewebe und ermöglicht direkte Messungen vor Ort. Damit liefert die OFM kontinuierlich und zerstörungsfrei sehr aussagekräftige Daten über den Gewebszustand, Metabolismus (Stoffwechsel) und zu pharmakologischen Substanzen bzw. deren Wirkungen.
Die Technologie kann in der Haut, jedem künstlichen Gewebe wie Knorpel, Knochen und Fettgewebe eingesetzt werden. AVIMAN kann künftig dazu beitragen Tierversuche zu vermeiden.
IM FOKUS MENSCHLICHE HAUT
Für die in-vitro-Züchtung von Geweben werden Stammzellen von Haut, Fett oder der Nabelschnur verwendet um kleine Gewebestücke von nur wenigen Zentimetern Größe zu züchten. Das so künstlich geschaffene Hautgewebe kann mit explantierter Haut oder in-vivo Haut in Menschen oder Tieren vergleichen werden.
WAS AVIMAN BRINGT
AVIMAN bietet eine Technologieplattform die auch auf andere in-vitro-Gewebe übertragen werden kann um dort definierte Parameter zu messen. Damit können Prozesse für die Kultivierung von Zellen kontinuierlich verbessert werden. Für die Pharma- und Kosmetikindustrie gibt es ein großes Potential in der Testung von Wirkstoffen für Arzneimittel und Pflegeprodukten. AVIMAN kann in der Zukunft aber auch für die Entwicklung von künstlicher Haut eingesetzt werden, beispielsweise für die Transplantation nach Brandverletzungen.
Projektbeteiligte
