Auf dem Labortisch schwebt ein Diamant lautlos in der Luft. Es gibt keine Drähte, Stützen oder Tricks: nur ein Feld unsichtbarer Schallwellen, das es gegen die Schwerkraft in der Schwebe hält.
Für Dr. Luke Cox dell 'Universität von BristolDieser Moment stellte viel mehr dar als ein erfolgreiches Experiment: Er war der Funke einer bahnbrechenden Idee. Wenn Schallwellen einen Diamanten in Schach halten können, warum könnten sie dann nicht etwas unendlich Kleineres (und für die Medizin wertvolles) manipulieren? Der Zellen, diese winzigen Bausteine des Lebens, könnten nach einer für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbaren Klangchoreografie „tanzen“, die jedoch leistungsstark genug wäre, um einen Großteil der sperrigen Maschinen zu ersetzen, die heute in biomedizinischen Laboren zum Einsatz kommen.
Der unsichtbare Tanz der Zellen
Die Entwicklung neuer Medikamente erfordert Tausende von Teststunden an Zellen in Petrischalen, bevor sie für den Einsatz bei Patienten bereit sind. Selbst im Jahr 2025 erfolgt dieser Prozess größtenteils manuell, was ihn teuer und manchmal unzuverlässig macht und die Entwicklung lebensrettender Medikamente verlangsamt.
Während Aufgaben wie Pipettieren und Flüssigkeitshandhabung automatisiert wurden, ist die Zellkultivierung viel komplexer. Es erfordert den koordinierten Einsatz mehrerer Geräte wie Zentrifugen und Inkubatoren. Je mehr Komponenten Sie hinzufügen, desto komplexer und teurer wird das System, was es für viele Labore unerschwinglich macht, da sich die Ausrüstung möglicherweise nicht amortisiert, bevor sie abgenutzt ist.
Ingenieure aus einem Spin-off derUniversität von Bristol Sie haben eine Akustikwellentechnologie vorgestellt, die Zellen ohne physischen Kontakt bewegt. Diese Innovation (illustriert in dieser Studie) ermöglicht die Durchführung wichtiger Laboraufgaben, für die traditionell sperrige Geräte erforderlich waren, mithilfe eines kompakten Tischgeräts. Dies vereinfacht Prozesse und eröffnet neue Möglichkeiten für die Zellmanipulation und -forschung.
Eine brillante Intuition
Dr. Luke Cox begann mit einem akustischen Levitationsexperiment, bei dem es ihm gelang, einen Diamanten entgegen der Schwerkraft in der Luft zu schweben. Als er dieses „magische“ Phänomen beobachtete, erkannte er dessen Potenzial für die Manipulation kleiner, empfindlicher Objekte und wurde dazu inspiriert, die Möglichkeit zu erforschen, Zellen mithilfe derselben Technologie zu bewegen.
Schließlich erkannte er, dass es eine breitere Anwendung finden könnte, da es viele gängige biomedizinische Laborprozesse ersetzen könnte, was zur Entwicklung von Impulsonics.
Diese Spitzentechnologie nutzt akustische Wellen zur Bewegung von Zellen, wodurch sperrige Laborgeräte überflüssig werden.
Luke und sein Team haben die Technologie weiterentwickelt, um komplexe Aufgaben wie die Vermehrung von Zellpopulationen durchzuführen. Dr. Cox betonte die Bedeutung dieser Technologie für die Beschleunigung von Arzneimittelscreening-Prozessen und ebnete damit den Weg für die Entdeckung von Behandlungsmöglichkeiten für Krankheiten wie Krebs und Alzheimer.
Akustische Wellen, Miniaturisierung und Präzision
Professor Bruce Drinkwater, ein Wissenschaftler an der Universität Bristol und Mitbegründer von Impulsonics, erklärte:
„Das Gerät ist klein und benötigt nur die Hälfte der Stellfläche eines herkömmlichen Labortisches, während frühere Technologien ganze Räume beanspruchten. Entscheidend ist auch, dass es dazu beiträgt, schnell qualitativ hochwertige Daten zu produzieren, was in der biomedizinischen Forschung unerlässlich ist.“
Diese Erfindung bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der Biotechnologie: Durch die Vereinfachung der Zellmanipulation könnte sie die Arzneimittelentwicklung beschleunigen und den Weg zur personalisierten Medizin ebnen. Ärzte könnten es eines Tages nutzen, um verschiedene Behandlungen an den Zellen eines Patienten zu testen und die wirksamste Option zu ermitteln, bevor sie diese verabreichen.
Ich teile die Ungeduld von Dr. Cox:
„Ich freue mich darauf, diese einzigartige Technologieplattform zu erweitern, um die Entwicklung in der Pharma- und Gesundheitsbranche überall dort zu beschleunigen, wo Zellen gezüchtet werden.“
Kurz gesagt: Vielleicht werden wir in nicht allzu ferner Zukunft mit einem Lächeln auf die Ära zurückblicken, als Labore voller schwerfälliger Maschinen und manueller Prozesse waren, so wie wir heute mit Staunen auf die ersten Autos oder die ersten Computer blicken.
