Wirk- und Giftstoffe
Effekte mit Bioreaktor analysieren
Ob Kopfschmerztablette oder Antibiotikum: Jedes Medikament löst im Körper komplexe biochemische Reaktionen aus. Und gerade hier liegt das Problem: Denn bisher können Pharmakologen zwar für einzelne Stoffe testen, wie der Körper darauf reagiert und welche Nebenwirkungen auftreten können. Eine vollständige Entschlüsselung der Effekte von Neben- und Zwischenprodukten innerhalb der biochemischen Reaktionskette ist derzeit jedoch nicht möglich.
Wissenschaftler des Kompetenzdreiecks Optische Mikrosysteme (KD OptiMi), an dem u.a. die Friedrich-Schiller-Universität Jena beteiligt ist, haben ein hochintegriertes optisches Mikrosystem entwickelt, das die komplexen Effekte von Wirk- und Giftstoffen auf Lebewesen aufschlüsselt und damit vielfältige Anwendungen in Pharmazie und Umweltanalytik eröffnet. Einen ersten Prototyp des Bioreaktors stellen die Forscher derzeit auf der Biotechnica vor, der größten Fachmesse für Biotechnologie, Life Sciences und Labortechnik in Europa, die vom 8. bis 10. Oktober in Hannover stattfindet.
"Das System besteht aus mikrofluidischen, mikrooptischen und mikromechanischen Komponenten, so dass mehrere Parameter gleichzeitig gemessen werden können", erklärt Ira Winkler vom Institut für Angewandte Physik. "Damit ist es effizienter, schneller und kostengünstiger als bisherige Verfahren", so die Projektkoordinatorin. Neben Schnelltests ermöglicht der neue Bioreaktor die Analyse von Stoffmischungen auch in niedrigen Konzentrationen sowie die dreidimensionale Kultivierung von Zellaggregaten. "Konventionelle zweidimensionale Proben auf einem Glas- oder Plastikträger bestehen aus nur einer Zellschicht", erläutert Ira Winkler. "Dreidimensionale Proben hingegen imitieren die reale Situation im menschlichen Körper besser und es lassen sich auch die Interaktionen zwischen den Zellen untersuchen."
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