Organ-on-a-Chip-Plattformen zur Untersuchung von beigem Fettgewebe

© Fraunhofer IGB

Ein speziell für die Integration von humanem BAT hergestellter mikrofluidischer Chip.

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Injektionsprozess von BAT in die mikrofluidischen Plattformen.

Die Aktivierung von braunem und beigem Fettgewebe (engl. brown/beige adipose tissue, BAT) und das »Browning«, die Erzeugung von BAT in weißen Fettgewebedepots, hat in den letzten Jahren großes Interesse in der biomedizinischen Forschung geweckt. Dies liegt vor allem an der Entkopplung der mitochondrialen Atmungskette in BAT, einem biochemischen Prozess, welcher speziell für neue Therapieansätze von Adipositas und Diabetes erhebliches Potenzial besitzt. Studien an menschlichem Gewebe sind jedoch derzeit in diesem Feld noch selten und schwierig zu realisieren. Konzepte und Technologien zur Untersuchung des Browning für pharmakologische Studien und die personalisierte Medizin existieren derzeit nur eingeschränkt.

Im Rahmen eines vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) unterstützten Kollaborationsprojekts forschte die Talenta-geförderte IGB-Nachwuchswissenschaftlerin Julia Rogal zwei Monate an der University of California at Berkeley in den USA und entwickelte ein innovatives mikrofluidisches System zur Integration von (beigem) Fettgewebe. Dieser BAT-on-a-Chip ermöglicht eine Vielzahl unterschiedlicher Assays, beispielsweise um die Aktivierung/Blockierung der Funktionalität von BAT, die Induktion des Browning in weißem Fettgewebe und die Charakterisierung der endokrinen und metabolischen Funktion von BAT zu untersuchen. Das BAT-on-a-Chip-System eröffnet somit vielfältige Möglichkeiten als In-vitro-Modell sowohl für generelle Screens zur Identifikation von Substanzen, die Browning induzieren, als auch für Ansätze zur patientenspezifischen Untersuchung der Wirkung von Therapieansätzen.