Selbstangetriebenes Multiorgan makrophysiologisches System mit organischem Kreislauf zur Ersetzung von Tierversuchen (ORCA)

Abstract

Das ORCA-Projekt (Organic replacement for animal testing) wurde im Rahmen der Sondierungsphase des GO-Bio initial Programms durchgeführt, um die Vorbereitung eines wettbewerbs- fähigen Antrags für die anschließende Machbarkeitsphase zu unterstützen. Das Hauptziel dieser explorativen Phase war die Erstellung eines umfassenden und fundierten Antrags für die Machbarkeitsphase. Um dieses Ziel zu erreichen, konzentrierte sich das Projekt auf die Bewertung der technischen Machbarkeit des vorgeschlagenen Konzepts, der internationalen Markt- situation, der Bedürfnisse und Erwartungen potenzieller Nutzer sowie der Schutzrechtslandschaft unserer Technologie. Das ORCA-Konzept adressiert eine zentrale Herausforderung im Bereich der mikrophysiologischen Systeme (MPS). Während sich diese Technologien als leistungsfähige Werkzeuge zur Modellierung der menschlichen Physiologie in vitro etabliert haben, bleiben viele bestehende Plattformen komplex und schwer zu bedienen. Die meisten Systeme sind auf externe Pumpen, umfangreiche Schlauchsysteme und eine komplexe Infrastruktur zur Aufrechterhaltung der Flüssigkeitszirkulation angewiesen. Dies erhöht die Systemkomplexität und die Kosten erheblich und schränkt ihre Anwendung im routinemäßigen Laborbetrieb ein, insbesondere in akademischen Umgebungen. Die ORCA-Plattform schlägt einen grundlegend anderen Ansatz vor. Das Konzept basiert auf einem selbstregulierten mikrofluidischen System mit autonomer interner Zirkulation, angetrieben durch schlagende Herzzellen, und ist darauf ausgelegt, organoidbasierte Gewebemodelle in einer kompakten und vereinfachten mikrofluidischen Architektur zu erhalten.