Entwicklung und Evaluierung einer mikrosystem-basierten Anlage zur Kryokonservierung von multizellulären Aggregaten

Abstract:
Die Entwicklung eines mikrosystem (MST)-basierten Komplettsystems für die Lebendablage von medizinisch relevanten, multizellulären Verbänden gewinnt zunehmend an Bedeutung für die moderne Biotechnologie. Die Kryokonservierung von zellbasierten Testsystemen könnte Grundlage eines ready-to-use Systems für die medizinische Diagnostik, Analytik und Entwicklung neuer Medikamente liefern. Zwei große Anwendungsfelder, „Diabetesmedikamentenfindung“ und „Tumorbanking für Individualtherapie“, werden für die Applikation und Evaluierung dieser MST-gestützten Testsysteme vorgesehen. Die Realisierung der oben genannten Aufgaben erfolgt durch die Entwicklung eines neuen, kostengünstigen Kryo-MST-Systems. Die MST-gestützte Aliquotierung in Kombination mit einer schnellen automatischen Injektion von Kryoprotektiva ermöglicht die Ablage in einem geschlossenen System. Dafür wurde ein programmierbares Mikrofluid-Injektionsystem entwickelt, das die komplexe Aufgabenstellung erfüllt. Zur Evaluierung des entwickelten Kryo-MST-Sytems zur Kryokonservierung von Zellaggregaten wurden auch in vitro Modelle für die beiden bereits genannten Anwendungsfelder etabliert. Solche Modelle können sowohl zur Erprobung der Kryokonservierungsmethoden dienen als auch bei der Entwicklung spezifischer Medikamente verwendet werden und somit teuere und ungenaue in vivo Vorversuche vermeiden. Nachfolgend sind die ersten Ergebnisse der Evaluierung des neuen Kryo-MST-Systems und der Etablierung der in vitro Modelle für Langerhans’sche-Inseln und Tumore aufgeführt.