Verbundprojekt: Entwicklung des weltweit ersten Thymus-on-Chip-Systems für die In-vitro-Produktion von T-Zellen und innovative Medikamententestungen; Teilprojekt: Modulares optisches Sauerstoffsensorsystem zur Echtzeit-Sauerstoffüberwachung in einem Thymus-on-Chip-System

Wir werden den weltweit ersten Thymus-on-Chip entwickeln, der in der Lage ist, zelluläre Prozesse in Echtzeit optoelektronisch zu überwachen, indem wir proprietäre Technologien von Genewity, dem Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Institut an der Universität Tübingen (NMI) und PyroScience kombinieren. Der Thymus-on-Chip wird eine In-vitro-T-Zellfabrik bieten, die aus In-vitro-Blutstammzellen (CD34+) naive T-Zellen für den therapeutischen Einsatz (z. B. CAR-T-Zellen) entwickelt und damit deren Erschwinglichkeit und Wirksamkeit erheblich verbessert. Darüber hinaus kann es als fortschrittliches Thymusmodellierungs- und -kultursystem verwendet werden, dass ein verbessertes präklinisches Modellsystem für die pharmakologische Prüfung von Substanzen bietet, die auf den Thymus und das adaptive Immunsystem abzielen. Im Teilprojekt von PyroScience wird ein neues optisches Sauerstoffmesssystem entwickelt. Dieses Messsystem bestimmt die Sauerstoffkonzentration kontinuierlich und in Echtzeit in der Zellumgebung und ermöglicht die Nutzung des Parameters Sauerstoff als Biomarker. Dafür werden Fluoreszenzsignale ausgelesen, welche von in mikrofluidischen Chips eingebetteten sauerstoffsensitiven Farbstoffen emittiert werden. Die Optoelektronik wird speziell entwickelt, um das Auslesen geringer Mengen an Sensormaterialien in der vorgegebenen Mikrofluidikchipgeometrie zu ermöglichen. Ein finaler Prototyp erhöht die Anpassbarkeit des Messsystems an verschiedene Geometrien und erlaubt die parallele Messung mehrerer Mikrofluidchips durch zusätzliche Erweiterungsgeräte. Das neue optische Sauerstoffmesssystem soll in vielen zukünftigen Organ-on-Chip Anwendungen zur Prozessüberwachung eingesetzt werden.