Opracowanie sieci neuronowej opartej na inżynierii mikrotkankowej przy użyciu mikrokolumny na bazie hydrożelu

Znaczenie dla przemysłu

Mikrosieci neuronowe inżynierii tkankowej oparte na hydrożelach (micro-TENNs) umożliwiają konstruowanie anatomicznie inspirowanych, trójwymiarowych modeli neuronalnych do badań w fazie odkryć w neurobiologii oraz w obszarze B&R neuroterapii. Platforma ta zwiększa wiarygodność predykcyjną w rekonstrukcji szlaków neuronalnych i zapewnia skalowalny system do badania łączności oraz żywotności neuronów. Integracja micro-TENNs z wczesnymi procesami badawczymi usprawnia mechanistyczną redukcję ryzyka oraz modelowanie translacyjne w ramach portfelów projektów dotyczących neuroregeneracji.

Strategiczne zastosowania w badaniach biofarmaceutycznych&D

Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu

• Umożliwia weryfikację hipotez dotyczących wzrostu i łączności neuronów w kontrolowanym środowisku 3D.
• Pozwala na funkcjonalną walidację celów neuroregeneracyjnych poprzez wspieranie wydłużania aksonów i tworzenia sieci.
• Zwiększa pewność predykcyjną w rekonstrukcji szlaków istotnych dla strategii naprawy OUN.

Przesiewanie i opracowywanie testów

• Zapewnia powtarzalne mikrośrodowisko do standaryzowanego wysiewu neuronów oraz oceny ich żywotności.
• Umożliwia ilościowy pomiar wzrostu aksonów i tworzenia sieci w celu oceny związków.
• Wspiera skalowalność testu i ponowne wykorzystanie platformy do przesiewania czynników neuroaktywnych.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Zapewnia system istotny z punktu widzenia patologii do modelowania rekonstrukcji obwodów neuronalnych i odpowiedzi na urazy.
• Wspiera rozwój biomarkerów translacyjnych poprzez umożliwienie podłużnej oceny integralności sieci neuronalnych.
• Umożliwia dostosowane do ryzyka wdrażanie kandydatów na leki neuroterapeutyczne poprzez walidację przedkliniczną.

Integracja potoków i przepływów pracy

Pozycjonowanie Micro-TENNs w kontinuum odkryć, od wczesnej walidacji celu po modelowanie przedkliniczne naprawy i regeneracji neuronów.

• Biologia odkrywcza: Umożliwia testowanie hipotez dotyczących adhezji neuronalnej, wzrostu aksonów i tworzenia sieci w systemie wspieranym przez 3D ECM.
• Przesiewy: Dostarcza ilościowych wyników w zakresie wydłużania aksonów i łączności sieciowej, wspierając opracowanie powtarzalnych testów.
• Analityka: Ułatwia pomiar żywotności neuronów i zasięgu projekcji w celu przeprowadzenia analizy porównawczej w różnych warunkach.
• Badania translacyjne: Łączy etap odkryć z walidacją przedkliniczną poprzez modelowanie obwodów neuronalnych istotnych dla uszkodzeń i regeneracji OUN.
• Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy platformę wielokrotnego użytku do iteracyjnych badań neurobiologicznych i przesiewu związków.

Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy

• Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w rekonstrukcji szlaków neuronalnych i walidacji celu.
• Wartość operacyjna: Standaryzuje procesy wysiewania neuronów, utrzymywania ich żywotności oraz oceny sieci.
• Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go dla programów neuroregeneracyjnych poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej.
• Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów neuroterapeutycznych z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o funkcjonalne wyniki sieciowe.

Wskazówki dotyczące wdrożenia

• Wymaga doświadczenia w hodowli komórek neuronalnych oraz technikach inżynierii mikro-tkanek.
• Wymaga dostępu do stereomikroskopii i infrastruktury kontrolowanej inkubacji.
• Wymaga standaryzacji protokołów siania, inkubacji i oceny żywotności pomiędzy zespołami.
• Konieczna może być adaptacja metody dla różnych źródeł neuronów lub składów ECM.
• Ograniczenia obejmują konieczność regularnej wymiany pożywki oraz ostrożnego obchodzenia się z próbkami w celu zachowania kondycji agregatów.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji