Mikrofluidisches In-vitro-Modellsystem für die Beobachtung der Metastasierung (MICROMET)

In diesem Projekt stellen wir ein mikrofluidisches System vor, das eine direkte Beobachtung des Austretens der Tumorzellen aus dem Blutgefäß (Extravasation) ermöglicht und die Analyse kontinuierlicher Effekte der Scherkraft, der Kontakte mit der Kapillarwand, der Flusspulsationen und auch der Gradienten-gerichteten Chemotaxis der Tumorzellen erlaubt.

Metastasen sind mit 90% die häufigste Todesursache bei Krebspatienten. Bisher sind die genauen Mechanismen des Tumorwachstums allerdings noch unzureichend geklärt. Kommerziell verfügbare In-vitro-Modelle basieren auf Reservoir-Systemen, die in keiner Weise die physiologischen In-vivo-Bedingung innerhalb der Blut-Kapillaren widerspiegeln. In diesem Projekt stellen wir ein mikrofluidisches System vor, das eine direkte Beobachtung des Austretens der Tumorzellen aus dem Blutgefäß (Extravasation) ermöglicht und die Analyse kontinuierlicher Effekte der Scherkraft, der Kontakte mit der Kapillarwand, der Flusspulsationen und auch der Gradienten-gerichteten Chemotaxis der Tumorzellen erlaubt. Das System besteht aus zwei übereinanderliegenden Mikro-Kanälen, die von einer porösen Membran getrennt sind. Der durch die Membran abgeschlossene obere Kanal wird als 3D-Gefäßäquivalent mit Endothelzellen besiedelt. Die extravasierenden Tumorzellen werden in dem unteren Kanal zur späteren Analyse gefangen. Zur Strukturierung der Mikrochips werden Frästechnologie sowie Soft Lithography eingesetzt. Das Verhalten der mit dem Fluoreszenzmarker GFP markierten Tumorzellen soll hinsichtlich verschiedener Parameter über ein inverses Fluoreszenzmikroskop untersucht werden.