ENGINEERINGNET.NL - Hoogleraar Jaap den Toonder gaat nog een stap verder. Hij gaat microsystemen maken waarin meerdere ‘organen’ met elkaar verbonden zijn door een ‘bloedbaan’.
Daarmee kan bijvoorbeeld nauwkeurig onderzocht worden hoe kanker zich uitzaait. Uiteindelijk kan dit de ontwikkeling van medicijnen flink goedkoper en sneller maken. De TU/e start hiervoor een speciaal microfabricage-lab, waarin de nodige technologie wordt ontwikkeld.
Uitzaaiing van borstkanker vindt meestal plaats naar het beenmerg, de hersenen of de longen. Maar hoe dat precies gebeurt, is moeilijk te volgen. Je kunt het immers niet in het menselijk lichaam bekijken. Precies dit is een van de vragen die Jaap den Toonder, hoogleraar Microsystems, wil gaan helpen beantwoorden, in samenwerking met andere Nederlandse instellingen.
Den Toonder is vanaf het prille begin betrokken geweest bij de ontwikkeling van organs on a chip, in samenwerking met onder meer Donald Ingber van het Wyss Institute at Harvard.
De Eindhovense hoogleraar is bezig een microsysteem te ontwikkelen, waarin verschillende organen zijn gerepresenteerd als ‘organ on a chip’, verbonden door een ‘vatenstelsel’. Het stukje borstweefsel bevat de primaire tumor. Doordat het microsysteem geheel doorzichtig is, kunnen onderzoekers heel nauwkeurig zien hoe en wanneer de kankercellen uitzaaien naar de andere organen.
Individuele organs on a chip zijn zeer kleine stukjes gekweekt levend weefsel, waar een kunstmatige bloedstroom langs loopt. Het doel ervan is om het weefsel te bestuderen, bijvoorbeeld om te zien hoe een ziekte zich ontwikkelt, of hoe het weefsel reageert op medicijnen. Bij zowel ziekte als medicijnwerking zijn echter vaak meerdere organen in wisselwerking betrokken.
Dat is de reden om van organs on a chip naar microsystemen te gaan, met meerdere organen. Een microsysteem is typisch enkele centimeters groot en bevat een netwerk van kanaaltjes en ‘ruimtes’ die afmetingen hebben uiteenlopend van 1 tot 100 micrometer.
Een voorbeeldtoepassing is de wisselwerking van verschillende medicijnen in de lever, waardoor stoffen worden aangemaakt die voor andere organen giftig kunnen zijn.
Door te werken met een microsysteem met organs on a chip, kunnen onderzoekers straks veel sneller natuurgetrouwe testen doen, zonder proefdieren of -personen. Den Toonder denkt dat over vier tot acht jaar de eerste applicaties gebruiksklaar zijn.
De TU/e bouwt binnenkort een ‘microfablab’, speciaal voor de ontwikkeling van, en het doen van onderzoek met microsystemen. Het lab van zo’n 700 vierkante meter wordt het best uitgeruste van zijn soort in Nederland. Er is een investering van ruim een miljoen euro mee gemoeid.
