Berlin-Brandenburger Forschungsplattform BB3R

Optimierung der „Organ-on-a-chip” Plattform: Chip-Kulturen humaner Haut

Mitarbeiter/innen:

Durch die am Institut für Biotechnologie der Technischen Universität Berlin erstmals entwickelte Multi-Organ-Chip (MOC) Technologie ist es möglich Aspekte der menschlichen Physiologie durch die in vivo-ähnliche Interaktion miniaturisierter Multi-Organ Modelle in einem in vitro Modell zu analysieren.
Im BB3R-Teilprojekt soll dabei zunächst die Weiterentwicklung der Kultivierung von Hautbiopsien im bestehenden dynamisch perfundierten Multi-Organ-Chip im Fokus stehen. Verschiedene Parameter, wie u.a. der Einfluss von Mediumperfusion, wechselnder Luftfeuchte und ein in vivo ähnlicher Temperaturgradient auf die kultivierte Haut und dessen angeborene Immunität sollen dafür untersucht und optimiert werden. Anschließend sollen diese Optimierungsarbeiten auf eine neue MOC-Generation übertragen und um die Entwicklung einer Haut-Kokultur mit Geweben sekundärer Immunorgane erweitert werden. Diese Erweiterung des Komplexitätsgerades dient der Annäherung an die human- physiologischen Bedingungen. Die Untersuchung zirkulierender und sesshafter Immunzellpopulationen in Haut- und Lymphorganen wird dabei ein besseres Verständnis über das Zusammenspiel dieser Populationen liefern. Ferner kann die Haut mit Seren von Patienten mit Autoimmunkrankheiten versorgt und der Effekt von Autoantikörpern auf die Hautfunktion in vitro untersucht werden. Durch das Auslösen einer Immunreaktion durch die Verwendung Haut-penetrierender Pathogene soll im Weiteren aktiv eine Immunreaktion induziert und im Anschluss die verschiedenen Reaktionen der Zellen analysiert werden. Ein stabiles Gleichgewicht mit dem natürlichen Mikrobiom wird als Indikator für eine physiologische angeborene Immunität in den MOC-Kulturen dienen.

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