OriDarmi

Im Projekt OriDarmi werden Methoden zur Untersuchung der physiologischen Vorgänge in darmwandähnlichen Zellverbänden entwickelt, um den Einfluss von Medikamenten, Nahrungsbestandteilen, Mikroorganismen oder krankheitsauslösenden Substanzen auf den Darm besser zu verstehen. Der Darm bzw. die in ihn eingebundenen Zelltypen (Muskel-, Immun-, und Nervenzellen) werden intensiv durch Mikroorganismen (Mikrobiom), durch Nahrung oder Medikamente und Toxine beeinflusst. Dies kann zu einer Vielzahl von Erkrankungen führen, welche nicht ausschließlich, wie bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen ( z.B. M. Crohn) den Darm betreffen, sondern für den ganzen Organismus relevant werden können. Dies schließt sogar neurodegenerative Erkrankungen wie M. Alzheimer oder M. Parkinson ein. Die Analyse des Einflusses dieser Faktoren auf die Funktion der Darmwand ist am lebenden Objekt nur extrem eingeschränkt möglich, weshalb die Gruppe auf neue Kulturverfahren setzt, welche das Züchten von kugelförmigen, Zellverbänden ermöglichen, die der Darmwand entsprechen. In Kombination mit neu zu entwickelnden dreidimensionalen Sensorsystemen entstehen hochkomplexe biologisch-technologische Schnittstellen, die es erlauben, die Reaktionen der komplexen Darmgeweben zu verfolgen und zu analysieren. Diese dreidimensionalen Sensorsysteme legen sich wie ein Netz um den Zellverbund oder werden von den Zellen umwachsen und befinden sich dann im Innern des Zellverbandes. Durch eine nanotechnologische Modifizierung der Elektrodenoberflächen soll die Zelle die Elektrode als eine geeignete Mikroumgebung erkennen und damit besser anwachsen. Eine Ergänzung der Elektrodensysteme durch langsam eindringende Mikrokapillaren erlaubt weiterhin die direkte Applikation von zu untersuchenden Substanzen auf die künstliche Darmschleimhaut sowie die Messung der Qualität der Durchlässigkeit der Darmbarriere. Diese spielt bei der Entstehung von Krankheitsprozessen eine zentrale Rolle.