Gehirngewebe lebt wochenlang auf Chip weiter

19. Oktober 2002, 13:30
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Wirkung von Substanzen auf das gesamte neurale Netzwerk soll damit untersucht werden können

Irvine/Kalifornien - Das kalifornische Biotech-Unternehmen Tensor Biosciences hat einen Weg gefunden, Teiles des lebenden Gehirngewebes wochenlang am Leben zu halten. Mit dem "Gehirn auf einem Chip" sollen Forscher künftig die Wirkung von Substanzen auf das gesamte neurale Netzwerk und nicht auf einzelne Zellen untersuchen können. Kommende Woche wird das Unternehmen auf der "Chips-to-Hits"-Konferenz in Philadelphia erklären, mittels der Methode vermutlich bereits ein Medikament gegen Angst gefunden zu haben.

Das Mini-Hirn besteht aus einem Glas-Chip, der Zehntausende zusammen geschaltete lebende Gehirnzellen enthält. Die Zellen wurden Ratten oder Mäusen entnommen und in einer Lösung künstlicher Gehirnflüssigkeit aufbewahrt. "Das Verhalten ist das Ergebnis der elektrischen Aktivität von Milliarden Gehirnzellen, die komplex miteinander verbunden sind, und nicht die Aktivität einer isolierten Zelle oder Rezeptors", erklärte der Direktor der Geschäftsentwicklung Miro Pastrnak.

Keine Schädigung

Eine Anordnung von 64 Elektroden auf der Chip-Oberfläche überwacht die elektrische Aktivität des Gehirngewebes. Ähnlich wie ein Elektroenzephalogramm (EEG) kann dadurch die Wirkung eines Medikaments auf das Gewebe gezeigt werden. Die Tensor-Elektroden halten einen permanenten Kontakt mit den Zellen aufrecht ohne diese zu schädigen, berichtet das Wissenschaftsmagazin "New Scientist". Dies ist besonders bei der Wiederholung von Experimenten entscheidend, da gewährleistet sein muss, dass die Ergebnisse von der selben Neuronengruppe stammen.

Neurophysiker Peter Fromherz vom Max Planck Institut für Biochemie in Martinsried/Deutschland schätzt, dass der Chip ein wichtiges "Werkzeug" für Medikamententests sein wird. Ein Problem sei nur, dass man über neurale Schaltungen wenig Informationen erhält. 64 Elektroden seien aber ausreichen, um aussagekräftige EEG-Messungen zu erhalten, auch wenn man die elektrische Aktivität eines einzelnen Neurons nicht anzapfen kann, erklärte Fromherz. Tensor hat aber zusätzlich einen Weg gefunden, natürliche EEG-Rhythmen auf dem Chip zu produzieren. Diese Rhythmen bleiben selbst dann bestehen, wenn die innervierenden Substanzen abgewaschen wurden. (pte)

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