ENGINEERINGNET.BE - Voor de NWO XL subsidie van 3 miljoen euro ontwikkelen prof. dr. Robert Passier en partners dr. Janine Post, dr. Jeroen Leijten (beiden UTwente) en prof. dr. Gert Jan Veenstra (Radboud Universiteit) een screeningsplatform van menselijke miniatuurharten voor het bestuderen van hartziekten en het testen van medicijnen met behulp van geavanceerde microfluïdische druppeltechnologie.
De huidige dier- en celcultuurmodellen zijn niet nauwkeurig genoeg om de werkzaamheid en toxiciteit van geneesmiddelen te voorspellen. In dit onderzoeksproject, getiteld 'HeartEngine - Advanced bioengineering strategy for production of human miniature hearts', zullen de onderzoekers menselijke stamcellen inkapselen in holle miniatuurbolletjes van hydrogel en met behulp van single-cell OMICs analyse een digitale tweeling van de miniatuurharten maken.
"We streven ernaar 100.000 holle microgels per seconde te maken. Elke microgel is gevuld met menselijke stamcellen die kunnen differentiëren tot miniatuurharten", zegt Passier. Dit resulteert in een ultra-high-throughput screening platform. We kunnen met dit platform snel hartziekten bestuderen en geneesmiddelen testen."
"Met de digitale tweelingen die in dit project worden gegenereerd, kunnen we zowel de ontwikkeling van het hart onderzoeken als de reactie van het hart op medicijnen voorspellen", stelt Post.
De EIC-Pathfinder Challenge van 4 miljoen euro wordt geleid door Leijten, Passier en River Biomedics (spin-off bedrijf van de UT) als consortium met NanoScale Systems en de Universiteit van Malaga. Projectnaam is: 'Engineering a living human Mini-heart and a swimming Bio-robot.
Dit consortium gaat een pompend en menselijk mini-hart en een zwemmende menselijke Bio-Robot ontwikkelen. Platte celculturen van hartweefsel zijn namelijk niet in staat om een pompende beweging te produceren, wat de belangrijkste functie van het hart is.
"We werken aan een echt miniatuurhart met een kloppende kamer. Het zal vloeistof kunnen uitstoten en stelt ons in staat de pompfunctie van het hart te bestuderen", aldus Passier.
"Extra boeiend is dat we met dit project geavanceerde stamcelprotocollen kunnen combineren met geavanceerde biofabricagetechnologieën zoals een innovatieve giettechniek en next-generation 3D-bioprinting om echt functionele levende materie te creëren", zegt Leijten.
