Funktionale Gewebemodelle werden wichtiger für die Toxikologie, regenerative Medizin und auch die Wirkstoffentwicklung. Doch ihre Kryokonservierung ist aufwendig und fehleranfällig. Händische Abläufe dominieren die Arbeit und Temperatur- und Medienwechsel müssen zeitlich gut getaktet sein – eine Aufgabe, die viel Erfahrung erfordert und die Möglichkeiten zur Standardisierung erschwert. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS hat nun mit anderen Fraunhofer-Instituten gemeinsam eine Plattform entwickelt, wodurch die Vitrifikation reproduzierbar und standardisierbar gemacht werden soll: „COLDIMPACT+“.
Vergleichbare und wiederholbare Ergebnisse
Das Projekt schafft industrienahe Prozesse, die manuelle Einzelarbeit ablösen können. Prinzipien der industriellen Automatisierung werden auf die Kryobiologie übertragen: Integrierte Sensoren und Kameras überwachsen die einzelnen Schritte, Gewebeschnitte lagern auf mikrosystemtechnisch aufgebauten Trägern, welche die Prozessschritte durchführen. „Wir wollten einen Prozess entwickeln, der unabhängig von individueller Erfahrung reproduzierbar funktioniert“, sagt Dr. Florian Schmieder, Gruppenleiter Mikro- und Biosystemtechnik am Fraunhofer IWS. „Die Automatisierung ermöglicht die Stabilisierung kritischer Übergänge und reduziert Eingriffe auf ein Minimum.“
Dabei werden funtionale Eigenschaften und morphologische Strukturen erhalten, wodurch sich die Plattform vor allem für präklinische Anwendungen eignet. Anspruch an das Projekt war von Beginn an der mögliche Transfer. Es können Anpassungen vorgenommen werden, um die Plattform auf unterschiedliche Gewebearten, Kryoprotektiva und Prozessparameter einzustellen. Standardisierte Protokolle werden unterstützt, um regulatorische Anforderungen vorzubereiten.
Vor allem beim Probendurchsatz werden die Vorteile der Automatisierung deutlich. Manuelle Verfahren erlauben 10 bis 20 Proben pro Vormittag, dank der Automatisierung sind einhundert bis zweihundert Proben möglich bei gleichzeitig sinkendem Arbeitsaufwand.
Quelle: idw
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