NMI: Reduktion von Tierversuchen durch neue in vivo-Biomaterialtests

(DGAP-Media / 09.01.2013 / 11:31)

Reduktion von Tierversuchen durch neue in vivo-Biomaterialtests

NMI entwickelt Mikrosensorimplantat zurÃœberwachung implantierbarer
Biomaterialien

Neue in vivo-Biomaterialtestverfahren sollen Tierversuche zurÜberprüfung
implantierbarer Biomaterialien signifikant reduzieren. Dieses Ziel verfolgt
das EU-Verbundprojekt –Biomaterial Implant Monitoring Test–, kurz BiMoT,
des Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts (NMI) an der
Universität Tübingen. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung eines
neuen, sensorbasierten Verfahrens zur Bestimmung der Biokompatibilität, um
zukünftig bei der Biomaterialentwicklung die Zahl der bisher
unvermeidlichen Tierversuche reduzieren zu können und gleichzeitig dieÜberprüfung einer großen Anzahl neuartiger, biofunktioneller Biomaterialien
zu ermöglichen. Basis des neuen Testsystems ist ein Mikrosensorimplantat,
das die Biokompatibilität eines Materialsüber die gesamte
Implantationszeit kontinuierlich misst und damit dieÃœberwachung,
Quantifizierung und Klassifizierung des Einwachsverhaltens von
Biomaterialien in Weichgeweben für den Materialentwickler möglich macht.

Die Gewebeverträglichkeit von Biomaterialien spielt bei einer Vielzahl
medizinischer Applikationen eine entscheidende Rolle. Aktuelle, moderne
Biomaterialentwicklungen zielen auf bioaktive Materialkompositionen, die
das Einheilen in den Körper in einer vorherbestimmbaren Weise steuern
sollen. Für die Analyse der Biokompatibilität und Biofunktionalität dieser
medizinischen Kombinationsprodukte aus Pharmaka und Trägermaterial sind
Tierversuche in der präklinischen Entwicklungsphase bisher unabdingbar.
Typischerweise werden hierzu histologische Untersuchungen durchgeführt.
Mikroskopische Analysen an der Grenzfläche zwischen Implantat und Gewebe
geben u.a. Auskunftüber Materialabbau und Fremdkörperreaktionen. Wollte
man aber diese kontinuierlich variierenden biologisch-chemischen Prozesse
in kurzen Zeitabständen an einer Vielzahl von Material-kombinationenüberprüfen, müsste eine entsprechend große Zahl von Versuchstieren geopfert
werden. Die Entwicklung eines neuen Testverfahrens, das zur Reduzierung der
Tierversuche führt, ist daher mehr als wünschenswert.

Hier setzt BiMoT an und entwickelt für die kontinuierlicheÜberwachung der
Gewebe-Biomaterial-Interaktion ein mittel- bis langzeitstabiles, drahtlos
ansteuerbares Mikrosensorimplantat. Ein Mikrochip mit chemischen und
physikalischen Sensoren wird zusammen mit einer Telemetrie-einheit
verkapselt, mit einem zu testenden Biomaterial beschichtet und in das Tier
implantiert. Die Messung der physikalisch-chemischen Eigenschaften an der
Grenzfläche von Biomaterial und Gewebe erfasst damit das Einwachsverhalten
im Weichgewebe. Als erstes repräsentatives Prüfbeispiel werden
Titanschwämme und bioaktive Hydrogele getestet. Diese Materialien sollen
später kombiniert in der Luftröhrenersatztherapie zur Anwendung kommen. Der
auf diese Weise entwickelte neue in vivo Biomaterialtest kann in einem
weiteren Schritt auf andere Biomaterialartenübertragen werden.

Neben der Reduktion von Tierversuchen bietet die alternative Testmethode
zusätzlich wirt-schaftliche Vorteile: Der Einsatz eines
Mikrosensorimplantats ermöglicht die parallele Validierung einer hohen
Anzahl chemischer Variationen desselben Materials bei gleichzeitig
niedrigen Kosten. Die erfassten Parameter sind zudem quantifizierbar und
ermöglichen so eine eindeutig nachvoll-ziehbare Abgrenzung
unterschiedlicher Einwachsverhalten – eine wertvolle Unterstützung bei der
Zulassung innovativer Implantatmaterialien mit stetig steigenden
Anforderungen im Bereich Tissue Engineering und Regenerativer Medizin.

An dem auf drei Jahre angelegten EU-Projekt BiMoT beteiligen sich insgesamt
fünf Forschungspartner aus Deutschland und Frankreich. Neben dem NMI
ergänzen die NMI TT GmbH (D), die Cellendes GmbH (D), Protip Medical (F)
sowie das Institut Inserm U977 (F) den Verbund.

Pressekontakt NMI
Dr. Nadja GugelerÖffentlichkeitsarbeit
Tel.: 07121 51530 842
E-Mail: gugeler@nmi.de

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Emittent/Herausgeber: NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches
Institut an der Universität Tübingen
Schlagwort(e): Forschung/Technologie

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