Willkommen in der dritten Dimension

3D Zellenforschung

Ingenieure haben eine Labor-Workstation entwickelt, die es Forschern ermöglicht, 3D-Zellkulturen automatisiert ohne manuelle Eingriffe zu züchten.

„Unsere Erfindung ist für alle Labore interessant, die Zellforschung betreiben. In der Medikamentenentwicklung ist sie ein wesentlicher Schritt. Bei dieser Tätigkeit wird nach immer neuen Wirkstoffen gegen Krankheiten gesucht, wie beispielsweise in der Krebsforschung“, erläutert der Mediziningenieur-Student Lukas Gaats. Die Vorarbeit dazu geschieht am Computer. Wenn genügend chemische Wirkstoffe per Mausklick identifiziert sind, werden sie an echten Zellen, beispielsweise Tumorzellen, im Labor getestet. Das passiert für gewöhnlich in einer 2D-Zellkultur, das heißt, die Zellen schwimmen in einer Petrischale in einer Flüssigkeit und wachsen nur auf der Oberfläche. Das kann man sich wie ein Spiegelei in der Pfanne vorstellen. Die Zellen sehen aber anders aus als echte Krebszellen, eben weil sie nicht dreidimensional sind. Lukas sagt: „Wir nutzen 3D-Zellkulturen, das ist zwar aufwendiger, aber ermöglicht realistische Modelle im Labor und erhöht so die Erfolgsrate medizinischer Studien.“ Für die Forschung in der dritten Dimension verwendet man Hydrogele, Kunststoffe, die dem menschlichen Gewebe ähnlich sind. Die Zellen wachsen dort in Röhrchen. Das Problem: Diese Gele sind schwerer zu handhaben als die Züchtung in der Petrischale. „Und dafür haben wir nun unsere vollständig automatisierte Labor-Workstation erfunden. Niemand muss mehr per Hand mit der Pipette hantieren. Die Zellkulturen sind wie in einem Reinraum von der Außenwelt abgeschlossen. Sie werden ohne manuelle Eingriffe erstellt und sind damit kaum noch fehleranfällig“, erklärt der Forscher seine Erfindung.

Die Maschinenbau- und Mediziningenieure David Hackenberger und Lukas Gaats von der TU-Hamburg stehen kurz vor ihrem Abschluss am NIT – Northern Institute of Technology Management.

Weitere Informationen unter: 3c-labs.tech/

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