Új hazai fejlesztés is hozzájárulhat a gyógyszerhatóanyag-vizsgálatok felgyorsításához

Az Energiatudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének (EK MFA) kutatói, az Aedus Space Kft.-vel együttműködve, egy nemzetközi konzor­cium tagjaiként olyan új, mikroszkopikus környezetben alkalmazható optikai és elektrokémiai szenzorokra épülő módszert fejlesztettek, mely elősegíti a mikrofluidikai „Organ-on-Chip” rendszerekben kialakított sejtkultúrák kémiai környezetének és metabolizmusának közvetlen feltérképezését, és ezen keresztül a betegségek mechaniz­musainak megértését. A ki­fej­lesz­tett technológia jelentősen hozzájárulhat a gyógyszer­hatóanyag-vizsgálatok fel­gyor­sítá­sához, de az állatkísérletek kiváltásához is.


A gyógyszeripar, a gyógyászat és az elektronikai ipar határterületein fejlődő új technológiák és eszközök, amelyek a társadalomra, az egészségügyre és az iparra is jelentős hatással lesznek.A gyógyszeripar, a gyógyászat és az elektronikai ipar határterületein fejlődő új technológiák és eszközök, amelyek a társadalomra, az egészségügyre és az iparra is jelentős hatással lesznek.

Napjainkban a gyógyászat, a farmakológia és az elektronika határai egyre inkább elmosódnak. Ezeknek a területeknek a metszetében fejlődő innovatív technológiák hatalmas előre­lépést je­lentenek az ipar és a társadalom számára is a jobb, hatékonyabb és megfizethetőbb egészségügy irányába. A mikro- és nano­elektro­mechanikai (MEMS, NEMS) rendszerek alkalmazása lehetővé teszi az analitikai rendszerek miniatürizálását, illetve különböző érzékelési, kiolvasási, beavatkozási, illetve minta­­preparációs funkciók integrálá­sát is. A nagy érzékenységű, multi­­funkcionális, de mégis kompakt méretű „okos” eszközök pedig kiterjesztik az orvos­technikai és farmakológiai ipar lehetőségeit, fel­gyorsítják a diagnosztikai döntés­hozatalt, a gyógyszer­­hatóanyag-teszteket. 

A gyógyszeripar a kémiai és biológiai hatóanyagok kutatására, fej­lesz­tésére és tesztelésére fókuszál, amelyek hatékonyságát párhu­za­mo­sítható in vitro bioló­giai elemzésekkel, vagy rop­pant költséges in vivo klinikai vizsgálatokkal validálják napjaink­ban. Ezek alternatí­­vája­ként jelentek meg az Organ-on-Chip eszközök, amelyek humán sejteket képesek mikro­fluidikai rendszerekben kontrolláltan életben tartani és érzékelőkkel folyamatosan figyelni, emberi szervek alap­­kultúráit megalkotva és a szerv alapvető funkcióját lemásolva. Ezek az eszközök jobb reprezentatív modellt adhatnak a gyógyszer­tesztekhez, mint a tenyésztett sejtkultúrák vagy az állatkísérletek.

Még a Covid-19 berobba­nása előtt szerveződött az a Philips Research (Eindho­ven) által vezetett 66 ta­gú, 12 orszá­got kép­viselő nemzetközi konzorcium, illetve Moore4Medical (Accelerating Innovation in Microfabricated Medical Devices) projekt, melynek egyik célja az volt, hogy komplex, standardizált eszközt hozzon létre, amely számottevően fel­gyorsíthatja a gyógyszerek fejlesztését és gyógyászati alkalmazását. A pandémia erre az igényre határozottan ráerősített, és fel­gyorsította az ilyen irányú fejlesztéseket.

A Moore4Medical projekt „okos” szövettenyésztő platformjának legfőbb komponensei.A Moore4Medical projekt „okos” szövettenyésztő platformjának legfőbb komponensei. A koncepciót és a felépítést részletesebben bemutató animáció elérhető a www.moore4medical.eu/organ_on_chip és a https://youtu.be/H595oGbMdyM oldalakon.

A Moore4Medical projekt keretében egy fejlett szövettenyésztő tálca prototípusa (Smart MultiWellPlate – SMWP) valósult meg, amely mikrofluidikai és elektronikai infrastruktúra kombinálásával – a biotechnológiai és gyógyszeripar által is standard módon használható rendszer formájában – integrálta a speciális Organ-on-Chip eszközöket.

Az Aedus Space Kft. az Organ-on-Chip eszközöket befoglaló mikro­fluidikai rendszer ipari gyártástechnológiájának kifejleszté­sében vett részt, nagy precizitású lézeres hegesztési megoldások adaptálásával. Az Energiatudományi Kutatóközpont Mikrorendszerek Laboratóriumában a sejtkultúrák kémiai környezetének és a sejtek metabolizmusának folyamatos monitorozását lehetővé tevő, a mikrofluidikai rendszerekkel kompatibilis és integrálható optikai és elektrokémiai szenzorok fejlesztését és alkalmazását végezték.

Mikrofluidikai küvetta és optikai mérőrendszer.A Moore4Medical projekt együttműködő partnerei által fejlesztett speciális szövettenyésztő platformmal kompatibilis mikrofluidikai küvetta és optikai mérőrendszer lehetővé teszi a sejttenyésztő tápfolyadékok kémiai jellemzőinek folyamatos monitorozását.

Elkészült az optikai mérőrendszer prototípusa, mely integrálja a hazai fejlesztésű technológiákat, és alkalmas a tápfolyadékok releváns összetevőinek meghatározására, a célmolekulák optikai abszorpciós spektrumainak azonosításával. A konzorcium által fejlesztett „okos” szövettenyésztő tálca modulárisan integrálja a rendszerrel kompatibilis mikrofluidikai küvettát (miniatűr labo­ra­tóriumi edény, mellyel oldatok optikai tulajdonságait mérik – a szerk.), optikai sugárzót és érzékelőt, illetve jelfeldolgozó elektronikát, melyek a Mikrorendszerek Laboratórium mikrofluidikai szerkezetek és infravörös LED-források fejlesztésében szerzett tapasztalatán alapulnak.

Optikai minőségű, hőre lágyuló polimerek lézeres mikrohegesztése.Optikai minőségű, hőre lágyuló polimerek (ciklikus olefin polimer – COP, ciklikus olefin kopolimer – COC) lézeres mikrohegesztése 0,3–1 mm-es varrat­vastagsággal és ±5 μm-es tűréssel.

Az optikai mérő­rendszerrel kompatibilis polimer mikrofluidikai kazetták gyártás­technológiáját a hazai partnerek a holland Micronit B.V. (Enschede) céggel közösen dolgozták ki.•

A Moore4Medical projekt a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap (2019-2.1.3-NEMZ_ECSEL-2020-00005), valamint az Európai Unió (H2020-ECSEL-2019-IA-876190) társfinanszírozásában valósult meg.

 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022  2023  2024
Címkék

Innotéka