Bioingenieure der Harvard-Universität in Cambridge, Massachusetts haben vom Nationalen Institut für Gesundheit sowie der amerikanischen Food and Drug Administration (NIH-FDA) eine Finanzierung von mehr als 3 Millionen US-Dollar erhalten, um eine „Herz-Lungen-Mikromaschine“ zu entwickeln, mit der man die sicherheitspharmakologischen Wirkstofftests und Testeffizienz beschleunigen kann.
Die Forschungsarbeiten werden von Donald E. Ingber, Gründungsdirektor des Wyss Instituts, Professor für Bioengineering an der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) sowie Judah Folkman, Professor für Gefäßbiologie an der Harvard School sowie vom Children´s Hospital Boston, ferner Kit Parker, außerordentlicher Professor am SEAS und Kernmitglied des Wyss-Institus geleitet.
Das Projekt ist eines von vier Gewinnern, die als Teil der beispiellosen Anstrengung des NIH und des FDA ausgesucht wurden, um zusammen an wichtigen gesundheitspolitischen Fragestellungen zu arbeiten. Es geht dabei um Entwicklung und Gebrauch wissenschaftlicher Kenntnisse, Werkzeuge, Standards und Lösungsvorschläge, um Sicherheit, Effizienz, Qualität, Potenz und Leistung medizinischer Produkte zu gewährleisten.
Die Herz-Lungen-Mikromaschine basiert auf einer neuartigen Technologie, welche die Mikrofabrikation der Computerindustrie mit dem modernen Tissue Engineering, Humanzell-Kulturen sowie einer Vakuumpumpe, mit der die komplexen physiologischen Funktionen und Mechanismen der Mikroumwelt einer atmenden Lungen und eines schlagenden Herzen künstlich erzeugt werden können. Diese Eigenschaften werden eine Mikrovorrichtung ermöglichen, die exakt und sofort Messungen der Effizienz und Gefahrlosigkeit auf Herz- und Lungenfunktion inhalierter Wirkstoffe, von Nanotherapeutika und anderer medizinischer Produkte zulässt, all dies in einem Bruchteil der Zeit und Kostenentwicklung, die sonst bei traditionellen Tierversuchen nötig wären. Derartige herkömmliche Methoden können Jahre dauern und oft Kosten von mehr als zwei Millionen US-Dollar für jede einzelne Wirkstoffkomponente benötigen.
Die Mikromaschine basiert auf unlängst erzielten bahnbrechenden Arbeiten von Ingber und Parker bei der Entwicklung winziger, komplexer, dreidimensionaler Modell menschlicher Organe. Diese sogenannten „organs on chips" simulieren komplizierte mechanische und biochemische Funktionen spezifischer Organe wie der Lunge. Das geplante Herz-Lungen-Gerät wird einen neuen Meilenstein setzen bei der erstmaligen Kombination zweier verschiedener Organe innerhalb eines einzelnen Mikrosystems.
Weitere informationen finden Sie auf der Homepage der Harvard School of Engineering and Applied Sciences.