Biochips: „Sie werden immer wichtiger für die Medikamentenforschung“

Foto: Holger Becker

MEDICA.de sprach mit Doktor Holger Becker von microfluidic - ChipShop GmbH, der das Symposium leitete, über Möglichkeiten, die Biochips der Medizintechnik bieten.

MEDICA.de: Welche Arten von Biochips werden derzeit in der Medizin verwendet?

Holger Becker: Es gibt zwei unterschiedliche Biochips-Technologien. Man unterscheidet zwischen den sogenannten Arrays und den mikrofluidischen Chips. Die Arrays bestehen aus einer ebenen Glas- oder Siliziumoberfläche, an die bestimmte Probenmoleküle angebracht werden, die einen kompletten Strang von DNA oder RNA an sich binden. Mithilfe der Mikrofluidik-Chips werden bestimmte Substanzen transportiert und manipuliert. Für solche Chips kann ein Array als Detektionsmechanismus dienen.

MEDICA.de: In welchen Medizinbereichen werden Biochips verwendet?

Becker: Die meisten Chips finden ihre Anwendung im Bereich der molekularen und der Point-of-Care-Diagnostik. Mikrofluidische Chips ermöglichen es, im Bereich der molekularen Diagnostik sehr komplexe diagnostische Assays durchzuführen. Die Point-of-Care-Diagnostik, also die patientennahe Diagnostik, war bisher im Wesentlichen auf relativ einfache Verfahren wie Teststreifen begrenzt. Mit den Methoden der Mikrofluidik kann man deutlich komplexere diagnostische Assays direkt in die Nähe des Patienten bringen.

 
 

Foto: Aufbringen von Fänger-Molekülen in einen Chip

Im Bereich der Companion-Diagnostik gibt es einen neuen Therapie-Ansatz. Dabei geht es darum, dem Patienten einen personenspezifischen Wirkstoff zu geben, um daraufhin die Wirksamkeit des Wirkstoffes zu überprüfen. Dieses Feld ist allerdings noch nicht sehr entwickelt. Da die Mikrofluidik es jedoch ermöglicht, kontrolliert mit sehr kleinen Substanzen umzugehen, wird sie eine immer größere Rolle für Therapien und das Therapie-Monitoring spielen.

MEDICA.de: Welche Innovationen können wir auf diesem Gebiet zukünftig noch erwarten?

Becker: Außer der in der Personalisierten Medizin finden Biochips immer stärker ihre Anwendung bei der Erzeugung einer vollständigen genomischen Information. Zurzeit betragen die Kosten einer Sequenzierung circa 1.000 Dollar. Damit es für die Öffentlichkeit interessant wird, muss das Angebot günstiger werden. Durch Miniaturisierungstechnologien kann es in den nächsten fünf bis zehn Jahren möglich sein, seine eigene genomische Information für unter 100 Dollar sequenzieren zu lassen.

MEDICA.de: Mithilfe der mikrofluidischen Chips lassen sich einige Eigenschaften des menschlichen Organismus nachbilden. Inwieweit spielt es eine Rolle für die Grundlagenforschung?

Becker: Biochips werden immer wichtiger für die Medikamentenforschung. Denn die Zellkulturen in einer Petrischale, an denen Wirkstoffversuche gemacht werden, haben nicht viel mit wirklichen Körperzellen gemeinsam. Deswegen sind die Aussagen solcher Petrischalen-In-Vitro-Versuche relativ begrenzt. Mit Mikrochips lässt sich eine stärkere In-Vivo-Situation für die Wirkstoffforschung herstellen. Die Ergebnisse solcher Versuche sind dann viel aussagekräftiger. Dies könnte den Vorteil haben, dass nicht mehr so oft auf Tierversuche zurückgegriffen werden muss.


Das Interview führte Michalina Chrzanowska
MEDICA.de