Etterligner kroppens miljø

des 4, 2017

Tekst: Anne-Lise Aakervik
Foto: synlig.no

Medisinsk forskning krever bruk av levende celler, og gir best resultater med in vivo forsøk. Hittil har dette vært utfordrende for forskerne. CellFlow kan være løsningen. 

Her er målet å lage et verktøy som gjør det mulig å forske på levende celler utenfor kroppen (in vitro), men med fokus på å lage så like forhold som om det gjøres in vivo.

Carlo Kriesi og Martin Steinert ved TrollLABS utvikler løsninger som tas i bruk over hele verden.

CellFlow er et produkt utviklet ved TrollLABS ved NTNU i Trondheim. Ut fra et ønske om hva forskerne kunne tenke seg, men ikke hadde en løsning på, har Carlo Kriesi og Martin Steinert ved TrollLABS bygd en løsning for å forske på levende celler som etterligner forholdene i kroppen som cellene er hentet fra.

– Hvorfor er dette viktig, Carlo?
– Dette er viktig fordi forskning som bruker levende celler i reagensglass og petriskåler er basert på en antagelse om at disse omgivelsene ligner de man har ved in vivo studier, altså ved kliniske studier, eller ved dyrestudier. Men slik er det jo ikke. I reagensrør eller petriskåler har vi statiske omgivelser, hvor det er bare de kjemiske omgivelsene som endrer seg. Mens i virkeligheten blir alle celler i en levende organisme konstant utsatt for dynamisk stress, forårsaket av puls, muskelaktiviteter eller eksterne stimuli. Dette er noe alle vet, og i forskningssammenheng har vi manglet utstyr til å få gjort noe med det.

Nå har Kriesi utviklet et enkelt, men robust kit som simulerer in-vivo tilstander, som gjør det mulig å skape store mengder data-set under helt like forhold.

På bordet ligger alle trinnene i utviklingen mot løsningen.

– Her er begynnelsen, sier Carlo Kriesi og peker på en hvit plastboks, som tilsynelatende ser ganske så enkel ut. Deretter kommer fem nesten identiske modeller, men hver modell er en forbedring av den forrige, som vil være stappfull av avansert elektronikk når den er ferdig.

Prosjektet fikk 1 million kroner fra NTNU Discovery våren 2017. Disse midlene går blant annet til å utvikle en betaløsning. Nå skal 10 slike enheter testes ut av forskere over hele verden. – Disse pengene er selvfølgelig en viktig årsak til at vi kan gjennomføre en slik testfase, sier Kriesi.

Like forhold for store datasett
Å etterligne in vivo forhold for celler utenfor kroppen er en utfordring. Man trenger en varmekilde og en pumpe og en god del elektronikk. Dette har Carlo Kriesi i samarbeid med Martin Steinert og andre ved TollLABS klart å utvikle, på en så smart måte at det også fungerer i stor skala. Det er et plug-and play utstyr som består av to deler: en flytkammer, (flow chamber) hvor cellene plasseres og holder på riktig temperatur, og en pumpe.

Utfordrende
Flytkammeret er en del av Carlo Kriesi’s PhD studier i Trondheim i nært samarbeid med «The Interface Group» ved universitetet i Zürich.

– Ved universitet i Zürich hadde de behov for å løse dette problemet, og de spurte rett og slett om jeg ønsket å gjøre noe med det, sier Kriesi. – Jeg hadde allerede bestemt meg for å flytte til Trondheim og derfor ble det en del av min PhD her. Hos Martin på TollLABS har jeg fått muligheten til å teste ut og bygge alt fra grunnen av. Det var ikke enkelt å vite hvordan ting skulle se ut og fungere, men det har vært en interessant og inspirerende reise hvor utfordringene har vært mange, men stort sett overkommelige.
– Det er noe vi er vant med her på TrollLABS, sier Martin. For mange er det slik at hvis man ikke finner det man har lyst på i katalogen så eksisterer det ikke. Men det er feil. TrollLABS har motbevist det gang på gang. Vi tenker ikke sånn. Vi sier; La oss bygge det!

Håndarbeid
Carlo har hatt mange timer på lab’en, bøyd over laserkuttemaskinen og kuttet små tråder i NiChrome folie som skal funger som varmetråder. Ideen til varmeelementet i CellFlow ble konstruert ut fra en sammenbrettet papirlapp.

Dette er et 100% selvutviklet produkt som gjør det lett å laste cellekulturene inn og ut, og alle de viktige delene (som varme, kontrollsystemer og observasjonskammeret) er integrert i designet som får plass på et standard mikroskop.

Akkurat nå er vår modell seks gangere raskere å sette opp enn det beste produktet vi konkurrerer mot, sier Steinert.

Vi ønsker i tillegg til å produsere utstyret i Norge, å etablere dette som en bestillingstjeneste hvor  for eksempel store forskningsselskap innen helse kan bestille 1000 datasett av en spesiell celle under forutbestemte forhold.

– Det er mange fallgruver ennå, selv om vi har sendt av gårde patentsøknad, men vi har stor tro på dette produktet, sier Carlo Kriesi.

 

Kontakt:
Håvard Wibe
Epost: havard.wibe@ntnu.no
Telefon: 41 47 37 68
Kontor: Hovedbygget, sokkel , rom 009

 

Personvernerklæring