Magnetyczno-hydrodynamiczna platforma mikrofluidalna, metoda jej wytwarzania oraz metoda hodowli sztucznych tkanek w mikropolu magnetycznym

Patent nr 240748 

Przedmiotem wynalazku jest platforma mikrofluidalna stanowiąca zespół wymiennego mikrosystemu jednorazowego użytku do prowadzenia trójwymiarowych (3D) hodowli komórkowych i badań z ich wykorzystaniem, w zadanych warunkach hydrodynamicznych oraz urządzenia wytwarzającego mikropole magnetyczne (tzw. generatora pola) o zadanych właściwościach, a w szczególności zadanym rozkładzie natężenia pola magnetycznego. 

Platforma umożliwia wytworzenie dynamicznego mikrośrodowiska modelującego strukturę tkankową, właściwego do prowadzenia kohodowli komórkowych w długim okresie czasu, umożliwiającego proliferację i różnicowanie komórek. Platforma zapewnia środowisko o stałych lub zmiennych w czasie warunkach i kontrolowanych parametrach, takich jak: rozkład prędkości i wirowości płynu w komorze hodowlanej, przestrzenny rozkład komórek o zróżnicowanej budowie morfologicznej, w tym różnych rodzajów komórek człowieka, oraz kontrolowane formowanie wewnątrztkankowych struktur naczyniowo-przepływowych. 

Podstawową przewagą proponowanego rozwiązania jest nowe podejście do przeprowadzania badań laboratoryjnych nad lekami. Opracowane mikrosystemy umożliwiają obniżenie kosztów i skróceniu czasu badań oraz wzrost ich wartości poznawczej. Podstawową przewagą innowacyjną platofrmy jest daleko posunięta specjalizacja jej potencjalnego zastosowania. Żaden ze znanych modeli TOC (tumor-on-a-chip) nie umożliwia pełnego odwzorowania rzeczywistej struktury naczyń krwionośnych i mikrośrodowiska nowotworowego, a co za tym idzie prowadzenia badań zjawisk dynamicznych zachodzących w guzach z zadowalająca precyzją. 

W ramach testów wykonano szereg konstrukcji prototypowych mikrosystemów z wykorzystaniem opracowanej metody fabrykacji mikrourządzeń. Urządzenia cechowały się pełną funkcjonalnością, umożliwiając prowadzenie badań laboratoryjnych – kohodowli komórkowych oraz ich monitorowanie przy użyciu mikroskopu z odwróconą optyką. 

Możliwe są dwie grupy docelowe odbiorców nowej technologii: 

1) Prywatne i państwowe ośrodki naukowo-badawcze, uniwersytety medyczne, firmy farmaceutyczne i biotechnologiczne – główny odbiorca urządzenia zainteresowany prowadzeniem badań podstawowych z zakresu fizjologii i morfologii nowotworów oraz badaniami nowych leków przeciwnowotworowych – hodowla komórek/guzów nowotworowych na czipach mikrofluidalnych tzw. bioczipach mikroprzepływowych (ang. tumor-on-a-chip)  

2) Szpitale onkologiczne – potencjalny odbiorca technologii, po opracowaniu nowych procedur medycznych wykorzystujących urządzenie do rutynowych badań w spersonalizowanych terapiach nowotworowych oraz do monitorowania pacjentów onkologicznych 

@:  sylwia.grzelak@umed.lodz.pl, tel.: 502 447 575