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HANNOVER MESSE 2018, 23. - 27. April
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Künstliche Blutgefäße für Krebsforschung

System ermöglicht die In-vitro-Simulation von Metastasenbildung

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Produktbeschreibung

Krebserkrankungen sind insbesondere deshalb so gefährlich, weil Tumore Metastasen bilden können. Krebszellen wandern dabei ins Blut, durchdringen die Wand der feinsten Blutgefäße und bilden in anderen Organen Tochtertumore. Mithilfe der In-vitro-Simulation erforschen Mediziner daher die Wanderung von Krebszellen durch die Blutgefäße. Bisher stand lediglich ein "Boyden-Kammer" genanntes Zellkulturgefäß für solche Simulationen zur Verfügung. In der Boyden-Kammer herrschen statische Bedingungen. Für das Verständnis der Abläufe in Blutgefäßen ist es jedoch wichtig, auch die Strömung des Blutes zu berücksichtigen. Am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des KIT wurde ein mikrofluidisches System entwickelt, das die Vorgänge in den kleinen Blutgefäßen unter Berücksichtigung der Strömungsmechanik abbildet. Das System besteht aus zwei dünnen Plättchen aus transparentem Kunststoff. In die obere Platte sind, den kleinen Blutgefäßen nachempfundene, haarfeine Kanäle eingearbeitet, die von Flüssigkeiten durchströmt werden können. In der unteren Platte befinden sich Kammern, die mit einer zellhaltigen Flüssigkeit befüllt werden können und das umgebende Gewebe simulieren. Zwischen beiden Platten befindet sich eine transparente, mit Poren versehene Membran.Für die Erforschung der Metastasenbildung verwenden Mediziner mit Krebszellen kontaminierte Blutproben und besäen die Membran mit Endothelzellen, die im menschlichen Körper die Wände der Blutgefäße auskleiden. Die Krebszellen heften sich an die Endothelzellen. Einige werden durch die Strömung weggespült, anderen gelingt es jedoch, haften zu bleiben, die Endothelzellen beiseite zu schieben, sich durch die Poren der Membran zu zwängen und so in eine der unteren Kammern zu gelangen. Diese Wanderung der Krebszellen können die Forscher präzise mit dem Mikroskop beobachten. Neben der Krebsforschung eignet sich das mikrofluidische System auch für den Einsatz in der Entzündungs- und Gerinnungsforschung.

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