Pharma und Biotechnologie

In-vivo-nahe Biosensoren

Neben klassischen elektrophysiologischen Messmethoden zur Wirkstoffanalyse auf Ionenkanalebene bieten wir sogenannte in vivo-nahe Biosensoren an.

Die Biosensoren basieren auf dem Einsatz von Mikroelektroden Arrays (MEAs), auf die Zellen oder Gewebe akut oder in (Langzeit-) Kultur aufgebracht werden können. Diese funktionellen in vitro Testsysteme ermöglichen eine einfache und effiziente Analyse von Pharmakawirkung im Gewebeverband und stellen damit eine preisgünstige Alternative zu aufwändigen in vivo Untersuchungen dar.

Folgende Testsysteme sind etabliert:

MEA-Cardiosensor: Ventrikuläre Myozyten (nativ oder stammzell-abgeleitet) werden als Monolayer oder Zellaggregate auf MEAs kultiviert. Analysiert werden Summenaktionspotentiale, deren zeitlicher Verlauf dem QT-Intervall einer EKG-Messung entspricht. Auf diese Weise lassen sich substanzinduzierte Veränderungen des QT-Intervalls schnell und einfach in vitro ermitteln. Darüber hinaus können Substanzeffekte auf die rhythmische Aktivität sowie die Signalausbreitung im Gewebe untersucht werden.

ß-Zell Screen: Substanzeffekte auf die Funktion von ß-Zellen in Langerhans Inseln lassen sich mit diesem System schnell und effizient bestimmen. Gemessen werden die oszillatorische aktivität von ß-Zellen, die den blutglukosegehalt mit der Insulinfreisetzung koppelt.

MEA-Retinasensor: durch die parallele Analyse der Form und Amplitude von mikro- Elektroretinogrammen (mERGs) können substanzinduzierte Auswirkungen auf die Funktion der Netzhaut in vitro untersucht werden.

Brainsensoren:
Hirnschnitte bzw. Hirnschnitt-Kokulturen von gesunden, erkrankten oder transgenen Tieren konnen akut oder für mehrere Tage auf MEAs aufgebracht werden. Auf diese Weise lassen sich neuroprotektive und regenerationsfördernde Effekte von Substanzen evaluieren und in den verschiedenen Tiermodellen miteinander vergleichen. Darüber hinaus eignet sich die Systeme zur Analyse der Substanzwirkung auf räumliche und zeitliche Parameter der Signalverarbeitung im ZNS.

In Zusammenarbeit mit unseren Kunden können andere MEA-basierte Biosensoren nach Spezifikation etabliert werden.