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Robotergestützte Stammzellenproduktion für die regenerative Medizin

Fraunhofer IPT

Im Projekt Autostem unterstützt ein Roboterarm die Prozessführung zur automatisierten Produktion von mesenchymalen Stammzellen.

10.03.2016: Mesenchymale Stammzellen befinden sich in einem Stadium, aus dem sie sich in viele verschiedene Zelltypen und Gewebearten differenzieren können: Für viele Erkrankungen bieten sie daher neue Perspektiven für die personalisierte, regenerative Therapie. Das Fraunhofer IPT startet nun zusammen mit der National University of Ireland das EU-Forschungsprojekt »AUTOSTEM« , um ein robotergestützte Verfahren für die automatisierte mesenchymale Stammzellproduktion zu entwickeln.

Anders als die umstrittenen embryonalen können mesenchymale Stammzellen aus dem Gewebe erwachsener Menschen, wie zum Beispiel aus Knochenmark oder Fett gewonnen werden. Sie können sich uneingeschränkt vermehren und beispielsweise in Knorpel- oder Knochenzellen differenzieren. Dies bietet neue Möglichkeiten, regenerative Therapien für eine Vielzahl von Erkrankungen zu entwickeln. Die Isolation und Vermehrung der mesenchymalen Stammzellen für Forschung und klinische Studien waren bisher jedoch vor allem durch zeitaufwändige manuelle Labortätigkeiten geprägt.

Ziel des Projekts ist es, eine robotergesteuerte Zellproduktionsanlage zu entwickeln. In der automatisierten Zellfabrik sollen manuelle Arbeitsabläufe minimiert und in geschlossener und steriler Umgebung Zellen in großem Maßstab produziert werden. Dieser Prozess erfordert die Entnahme von Stammzellen bei Erwachsenen aus Knochenmark. Im Anschluss werden die entnommenen Zellen gereinigt und in Bioreaktoren vermehrt. Am Ende des Prozesses entsteht aus den Zellen ein Produkt, das dem Patienten direkt verabreicht werden kann. Das Projekt wird im Rahmen des EU-Förderprogramms Horizont 2020 mit sechs Millionen Euro gefördert.

Die Automatisierung des Produktionsprozesses ermöglicht die effiziente Herstellung hochwertiger und standardisierter Zellprodukte. Durch die automatisierte Kultivierung können menschliche Fehler minimiert und die Produktqualität erhöht werden.

»Es handelt sich hierbei um ein spannendes, interdisziplinäres Projekt, das uns weit über die konventionelle Stammzellenproduktion hinaus bringen wird. Das Ergebnis wird eine hochautomatisierte und effiziente Produktionstechnologie sein, die es Patienten weltweit ermöglicht, von Stammzelltherapien zu profitieren«, erklärt Dr. Murphy – Projektleiterin und Hauptdozentin des Instituts für regenerative Medizin (REMEDI) an der National University of Ireland (NUI Galway).

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