UTMESA+NieuwsStandaardverbindingen voor heart-on-chips

Standaardverbindingen voor heart-on-chips

Heart-on-a-Chip-apparaten zijn microfluïdische apparaten die een menselijk hart op microschaal nagebootsen. Het potentieel van deze apparaten wordt niet volledig benut. Voor zijn proefschrift ontwikkelde Aisen Gabriel de Sá Vivas een vloeibaar circuit met standaardverbindingen om Heart-on-a-Chip-apparaten zonder buisjes met elkaar te verbinden. Vandaag verdedigt hij zijn proefschrift.

Jaarlijks sterven ongeveer 18 miljoen mensen aan een hart- en vaatziekten. De behandeling van deze ziekten is moeilijk; hartcellen kunnen zich niet repliceren. Heart-on-a-chip-modellen kunnen een belangrijke rol spelen bij de preklinische ontwikkeling van geneesmiddelen. Al is het opzetten van celculturen op dergelijke systemen vaak complex. De ongelooflijk kleine schaal van deze apparaten maakt de omgeving van de cellen zeer gevoelig voor veranderingen. Een van de grootste uitdagingen voor Organs-on-Chips is het aansluiten van alle microfluïdische buizen (microfluïdische interfacing).

Fluïdische printplaat

Aisen Gabriel de Sá Vivas ontwikkelde daarom een fluidic circuit board. "Ik gebruikte ISO 22916 en industriële standaardverbindingen voor de verschillende microfluïdische componenten", zegt Vivas. Deze componenten zouden onderzoekers anders met buizen moeten verbinden, maar met Vivas' fluidic circuit board worden deze buizen overbodig. Vivas: "Organ-on-Chip apparaten kunnen echt profiteren van het overnemen van verbindingsstandaarden."

Realistische micro-omgeving

Hij toonde de werking van zijn apparaat aan met een nieuw heart-on-a-chip die hij zelf ontwikkelde. Voor deze heart-on-a-chip combineerde hij hartcellen en endotheelcellen gedifferentieerd uit menselijke pluripotente stamcellen. Dat zijn cellen die nog de mogelijkheid hebben om in veel verschillende cellen van je lichaam te veranderen. De cellen kunnen elektrisch worden gestimuleerd met een speciaal deksel van 3D-geprinte elektroden. Dit zorgt voor een realistischere samentrekking van het hartweefsel en creëert daardoor een realistischere micro-omgeving voor het testen van geneesmiddelen.

Meer informatie

Aisen Gabriel de Sá Vivas was promovendus in de onderzoeksgroep Biomedical and Environmental Sensorsystems (BIOS; faculteit EEMCS). Zijn begeleiders waren Prof Dr Robert Passier en Prof Dr Ir Alfred van den Berg (beiden onderdeel van MESA+). Vivas verdedigt op 30 november zijn proefschrift, getiteld "Microfluidic and Microengineered Systems for Automated Cardiac Organ-on-a-Chip Tissue Culture". Zijn proefschrift is hier te vinden. Hij werkt momenteel voor het life science tools bedrijf LUMICKS.

K.W. Wesselink - Schram MSc (Kees)
Wetenschapscommunicatiemedewerker (aanwezig ma-vr)