"Human-on-a-Chip": Mini-Cyborg simuliert Organe

"Selbst Medikamente, die sich bei diesem System als ungefährlich erweisen, können bei Menschen zu unerwarteten, gefährlichen Nebenwirkungen führen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich die Physiologie jedes Menschen individuell unterscheidet", erklärt dazu etwa Allgemeinmediziner Willi Heepe. Hier sei das Erfahrungsspektrum bei Tieren nach wie vor wesentlich grösser. "Dass nicht alle Menschen gleich sind, stellt uns vor eine Grenze, die wir akzeptieren müssen", warnt Heepe.

Das Modell ist kürzlich auf dem World Congress 2016 in Boston vorgestellt worden. Der Chip hat einen Wert von 26 Mio. Dollar (rund 24 Mio. Euro) und ist in etwa so gross wie ein Memory-Stick. Er besteht aus flexiblem Polymer, das über mikroskopisch kleine Kanäle verfügt, die das Gefässsystem des Menschen nachahmt. Poröse, flexible Membranen befinden sich in einem der Kanäle. Menschliche Zellen aus den Atemwegen werden darauf gezüchtet. Auf der anderen Seite werden Zellen der menschlichen Kapillargefässe eingepflanzt.

Eine nährstoffreiche Flüssigkeit, die Sauerstoff transportiert, simuliert das Blut. Auf der gleichen Seite, auf der sich die Blutgefässzellen befinden, wird sie durch einen Kanal geleitet. Die Zellen aus den Atemwegen bleiben an der Luft. So wird die Lunge nachgeahmt, in der Sauerstoff durch eine Membran aufgenommen wird, welche die Lunge auskleidet. Die gesamte Struktur kann sich - wie die menschliche Lunge beim Atmen - ausdehnen und entspannen.