Nano-Chip: Umprogrammierung von biologischem Gewebe im lebenden Körper

Hautgewebe in Blutgefäße umwandeln? Ein Forschungsteam hat dafür einen Nano-Chip entwickelt. Bald könnte er am Menschen getestet werden.

Artikel veröffentlicht am , Patrick Klapetz
Dr. Chandan Sen hält einen Nanotransfektionschip im Gebäude der medizinischen Forschungsbibliothek an der Indiana University School of Medicine.
Dr. Chandan Sen hält einen Nanotransfektionschip im Gebäude der medizinischen Forschungsbibliothek an der Indiana University School of Medicine. (Bild: Indiana University School of Medicine)

Ein Forschungsteam der Indiana University School of Medicine hat einen Nano-Chip entwickelt, der biologisches Gewebe im lebenden Körper umprogrammieren kann. Das Siliziumgerät soll Hautgewebe in Blutgefäße und Nervenzellen umwandeln und wird derzeit bei verschiedenen Therapien an Labormäusen angewendet.

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Dazu gehören unter anderem die Verhinderung und Umkehr von Nervenschäden, die durch Diabetes verursacht werden. Ein weiterer Anwendungsbereich findet sich bei Schlaganfällen. Dort will man die entstandenen Hirnschäden mit der Methode beheben. Die Technik sei somit vielfältig einsetzbar und könnte bei der Behandlung von vielen menschlichen Gesundheitsproblemen infrage kommen. Mittlerweile wurde das Gerät vom Prototyp in die standardisierte Herstellung übergeleitet.

Anwendungsbereiche des medizinischen Nano-Chips

Die Arbeit wurde am 26. November 2021 unter dem Titel Fabrication and use of silicon hollow-needle arrays to achieve tissue nanotransfection in mouse tissue in vivo (engl. Herstellung und Verwendung von Silizium-Hohlnadelarrays zur Nanotransfektion von Gewebe in Mäusen am lebenden Organismus) in der Fachzeitschrift Nature Protocols veröffentlicht.

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"Dieser kleine Siliziumchip ermöglicht Nanotechnologie, die die Funktion von lebenden Körperteilen verändern kann", erklärt Chandan Sen, Direktor des Indiana Center for Regenerative Medicine and Engineering. "Wenn zum Beispiel die Blutgefäße einer Person durch einen Verkehrsunfall beschädigt wurden und sie eine Blutversorgung benötigt, können wir uns nicht mehr auf das bereits vorhandene Blutgefäß verlassen, weil es zerquetscht ist, sondern wir können das Hautgewebe in Blutgefäße umwandeln und die gefährdete Gliedmaße retten."

Das Team hat in seinem Bericht Details zur Herstellung des Chips veröffentlicht. Laut Sen könnte jeder Fachmann oder Fachfrau diesen Chip innerhalb von fünf bis sechs Tagen mit Hilfe des Forschungsberichts herstellen. Mit ihm könnte man in Zukunft weltweit eine solche regenerative Therapiemöglichkeit anbieten, hofft der Wissenschaftler.

Außerdem handle es sich um ein nicht invasives Nano-Chip-Gerät, das Gewebefunktionen durch die Anwendung eines harmlosen elektrischen Funkens umprogrammieren kann. Innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde sollen dabei spezifische Gene übertragen werden. Im Labor konnte man bereits das Hautgewebe eines verletzten Beines in Blutgefäße umwandeln und somit die Verletzung beheben. Nun hofft Sen auf die Zulassung der Food and Drug Administration FDA. Anschließend könnte das Gerät für die klinische Forschung am Menschen erprobt werden.

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Katsuragi 09. Dez 2021 / Themenstart

im Durchschnitt ja, und zwar mit weitem Vorsprung vor anderen Zeiten. Es gibt natürlich...

CyberBiology 07. Dez 2021 / Themenstart

Die Herstellung von biologisch funktionalem Gewebe "de novo" oder, wie hier, "in situ...

Katsuragi 07. Dez 2021 / Themenstart

[...] hmm, ich habe keinen medizinischen Background, aber einen anderweitig...

Waswei... 07. Dez 2021 / Themenstart

Das wird keine neue Aufreger, sondern als Bestätigung vom bisherigen Verdacht gewertet.

Kakiss 06. Dez 2021 / Themenstart

Bei einer Umprogrammierung von Zellen hätte ich ehrlich gesagt als erstes an Krebs gedacht.

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