Het Belgische onderzoeksinstituut Imec, actief op het gebied van nano-elektronica en digitale technologie, heeft een chip ontwikkeld waarop cellen gekweekt kunnen worden tot menselijke orgaanstructuren, zoals het hart of hersenweefsel (organs-on-a-chip). Met organs-on-a-chip kunnen medicijnen sneller en grootschaliger getest worden, of er kunnen maatwerkbehandelingen op basis van gekweekte cellen van een patiënt mee ontworpen worden. Het Nederlandse Micronit werkte mee aan de chip.
De chip kan gebruikt worden om nieuwe medicijnen in vitro te testen. Hij telt ruim 16.000 elektrodes die zeer nauwkeurig signalen binnenin cellen en tussen cellen kunnen uitlezen en de cellen chemisch of elektrisch kunnen stimuleren, aldus Imec. De combinatie van de hoge nauwkeurigheid van de metingen, en de snelle doorlooptijd van de testen, maken de chip volgens het onderzoeksinstituut tot een game-changer die de ontwikkeling van nieuwe medicijnen enorm kan versnellen. In Nederland en in EU-verband lopen er al diverse onderzoekstrajecten met eenzelfde doel, zoals het
ORCHID-project waarbij onder meer het LUMC kartrekker is.
Efficiënter, goedkoper, sneller testtraject
Momenteel duurt een dergelijk traject vaak jaren en zijn de kosten hoog, waarna alsnog maar een beperkt aantal medicijnen de markt op komen. ‘Om het proces van medicijnontwikkeling efficiënter te maken en te versnellen is er een kritische nood aan instrumenten die zeer gedetailleerd en in parallel het effect van verschillende chemische samenstellingen op cellen en weefsels of organen kunnen testen,’ aldus Imec.
Imec’s chip bestaat uit een matrix van 16 gebieden waarin cellen gekweekt worden op een complex patroon van in totaal 16.384 microstructuren, vertelt Veerle Reumers, projectleider bij Imec uit. “We groeien eigenlijk bijvoorbeeld 16 kleine hartjes op een chip, waardoor we het effect van medicijnen in een biologisch relevante context kunnen testen. Dit is het dichtst bij een echt hart dat we kunnen komen zonder proefdieren te gebruiken.” In combinatie met een duidelijk snellere doorlooptijd en de zeer hoge resolutie luidt de chip volgens Reumers een nieuwe generatie in van instrumenten voor medicijn screening.
Samenwerking met Nederlandse Micronit
De chip kan worden verpakt in een speciale celcultuurplaat waardoor de 16 gebieden elk apart gebruikt kunnen worden. Dit werd gerealiseerd in samenwerking met het Nederlandse Micronit Microtechnologies. “Het is de eerste chip waarin 16 verschillende experimenten in parallel uitgevoerd kunnen worden, of – met andere woorden – 16 verschillende medicijnsamenstellingen in parallel geanalyseerd kunnen worden,” legt Veerle Reumers uit.
“Dit betekent dat de doorlooptijd van een experiment veel korter wordt. Tegelijkertijd biedt het instrument een zeer hoge resolutie. Elk van de 1.024 elektrodes in een holte kan zowel extracellulair als intracellulaire signalen meten en cellen stimuleren. Onze chip biedt dus de volledige toolset voor het screenen van het effect van medicijnen op cellen, weefsels en organen."
Meer weten over zinnige zorginnovaties én de implementatie? Honderden zorgprofessionals krijgen tijdens de ICT&health World Conference op 22 juni inzichten, antwoorden, handvatten en de beste voorbeelden. Wilt u ook aanwezig zijn? reserveer dan hier uw (voor de zorg gratis) toegangsticket! Want ook dit keer geldt, op is echt op.
