Description: Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: PRAEDIKARD - Integration von Feldpotentialen in die automatisierte Messung von Calciumtransienten und Kraft an künstlichen menschlichen Herzgeweben zur prädiktiven kardialen in vitro Analyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Institut für Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie durchgeführt. Biomedizinische kardiale Forschung ist wichtig, wegen der hohen sozioökonomischen Belastung durch kardiale Erkrankungen. Bislang werden hierfür häufig Tiermodelle eingesetzt. Da Maus- und Rattenmodelle nur geringe Vorhersagekraft haben, kommen auch Meerschweinchen-, Kaninchen-, Hunde- oder Primaten-Modelle zum Einsatz. Kardiomyozyten aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC-CM) haben ein großes Potential, da sie humanen Ursprungs sind, biotechnologisch in unbegrenztem Umfang hergestellt werden können und nicht die Verwendung oder Tötung von Tieren voraussetzen. Im Institut für Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie/UKE/Hamburg haben wir ein hiPSC-CM engineered heart tissue (EHT) Modell im 24 well Format entwickelt, in dem sich aus hiPSC-CM in einer Fibrin-Matrix zwischen flexiblen PDMS Posts streifen-förmige, spontan kontrahierende, Kraft-entwickelnde EHTs entwickeln. In einem von uns entwickelten und etablierten Testverfahren können wir automatisiert die Kontraktionskraft mit einem video-optischen Verfahren aber auch Calciumtransienten durch Fluoreszenzmessung nach Transduktion mit genetischen Calciumsensoren messen. Ziel dieses Antrags ist die zusätzliche Integration der Messung von Feldpotentialen als Surrogat für das Aktionspotential und damit die Etablierung eines Testsystems zur automatisierten Analyse der drei Parameter der elektromechanischen Kopplung. Arbeitsschritte sind die Integration von Software und Hardware zur Feldpotentialmessung, Etablierung einer Zellbank an differenzierten hiPSC-CM, und die pharmakologische Analyse des kombinierten EHT Testsystems mit Indikatorsubstanzen, inklusive einer verblindeten Testung von proarrhythmischen Indikatorsubstanzen. Die Einsparungen von Tierversuchen durch dieses vielseitige System wären substantiell. Im Jahr 2016 wurden in Deutschland 127.433 Tiere für kardiale Forschungsprojekte verwendet. Eine Reduktion um 10-20% würde einer Verminderung um 12.617-25.234.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Menschenaffe ? Hamburg ? Genetik ? Haushund ? Bundesrepublik Deutschland ? Bildverarbeitung ? Biomedizin ? Hardware ? Kaninchen ? Maus ? Meerschweinchen ? Pharmakologie ? Software ? Sozioökonomie ? Biotechnologie ? Herz ? Mensch ? Messverfahren ? Prüfverfahren ? Tierversuch ? Toxikologie ? Tier ? Forschungsprojekt ? Krankheit ? Ingenieurwesen ? Transduktion ?
Region: Hamburg
Bounding box: 9.99302° .. 9.99302° x 53.55073° .. 53.55073°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2020-04-01 - 2023-03-31
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