Sauerstoff erstmals in Organ-on-Chip-Modellen messbar

Das DynamicOrgan®O-Sensor Kit ermöglicht eine Echtzeit-Überwachung von Sauerstoffwerten unter physiologisch relevanten Bedingungen.

(industrietreff) - Sauerstoff spielt eine zentrale Rolle für den zellulären Stoffwechsel, Krankheitsverläufe, Infektionsprozesse und Wirkstoffantworten. Dennoch wird dieser Parameter in komplexen in-vitro-Modellen bislang nur selten direkt erfasst, was die Aussagekraft vieler präklinischer Studien einschränkt. Mit dem DynamicOrgan® O-Sensor Kit begegnet das Jenaer Unternehmen dieser Herausforderung, indem es die Sauerstoffsensorik direkt in die Organ-on-Chip-Umgebung integriert und so eine kontinuierliche, nicht-invasive Messung unter realitätsnahen physiologischen Bedingungen ermöglicht.

Das neue Kit erweitert das bestehende Portfolio an Organ-on-Chip-Hardwarelösungen von Dynamic42 und ist vollständig kompatibel mit der DynamicOrgan® Plattform. Sauerstoffsensitive Sensor-Spots sind direkt in die Biochip-Architektur integriert, sodass invasive Sonden oder externe Zusatzsensoren entfallen. Damit lassen sich Sauerstoffverläufe über längere Zeiträume erfassen, ohne das biologische System zu stören, ein entscheidender Vorteil für reproduzierbare und biologisch belastbare Ergebnisse.

Die integrierte Sensorik erweitert die experimentellen Möglichkeiten erheblich und erlaubt eine präzise Kontrolle der Umgebungsbedingungen im System. In der akademischen Forschung eröffnet das O-Sensor Kit neue Möglichkeiten zur Untersuchung sauerstoffabhängiger Krankheitsmechanismen, etwa bei Tumorhypoxie oder Atemwegserkrankungen wie COPD. Darüber hinaus lassen sich anaerobe oder hypoxische Bedingungen zuverlässig nachweisen, beispielsweise in Modellen mit veränderter Sauerstoffverfügbarkeit oder bei der Untersuchung des Mikrobioms. In der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie liefert das Kit zeitaufgelöste Sauerstoffdaten unter perfundierten Bedingungen, sodass Wirkstoffeffekte früher sichtbar werden und dynamische Reaktionen über klassische Endpunktmessungen hinaus analysiert werden können.

"Biologie zu verstehen heißt, Sauerstoff zu verstehen. Wir freuen uns, mit dem DynamicOrgan® O-Sensor Kit eine der ersten vollständig integrierten und sofort einsetzbaren Lösungen zur Sauerstoffmessung in der Organ-on-Chip-Forschung anbieten zu können. Damit setzen wir einen neuen Standard, da aufwändige kundenspezifische Sensorintegration oder externe Messaufbauten entfallen", sagt Dr. Lara Thieme, Senior Scientist bei Dynamic42.

Die optischen Sauerstoffsensoren wurden in enger Zusammenarbeit mit der PyroScience GmbH in das Organ-on-Chip-System integriert, einem Spezialisten für hochpräzise optische Sensorlösungen für die Life-Science-Forschung. Die Messung des Sauerstoffgehaltes basiert auf der etablierten REDFLASH-Sensortechnologie von PyroScience, die kontinuierliche, kontaktlose Sauerstoffmessungen über längere Zeiträume selbst in miniaturisierten Systemen ermöglicht. Der zugrunde liegende Messansatz der Lumineszenz-Lebensdauermessung minimiert Wechselwirkungen mit dem biologischen Modell und gewährleistet stabile sowie reproduzierbare Messergebnisse unter unterschiedlichen experimentellen Bedingungen. Die Biochips mit integrierten Sensoren werden einfach auf das FirePlate-O-Messgerät aufgesetzt und durch eine angepasste Halterung fixiert. So ist eine robuste, kontaktlose Auslesung der Sauerstoffsensoren gewährleistet, während der direkte Zugriff auf die Biochips erhalten bleibt.

"Wir freuen uns, dass unsere Zusammenarbeit mit Dynamic42 Anwendern im Bereich Organ-on-Chip einen einfachen Zugang zu unseren miniaturisierten Sauerstoffsensoren ermöglicht und somit eine eigene Systementwicklung für den Kunden entfällt. Die Möglichkeit, Sauerstoff präzise zu messen, trägt wesentlich dazu bei, das Potenzial von Organ-on-Chip-Modellen weiter auszuschöpfen, einem Anwendungsfeld mit großer Bedeutung für die biomedizinische Forschung", sagt Dr. Stefanie Fuchs, Application Scientist bei PyroScience.

Dynamic42 präsentiert das DynamicOrgan® O-Sensor Kit live auf der SLAS 2026. Interessierte Besucherinnen und Besucher können sich dort über die technischen Eigenschaften, die Systemintegration und verschiedene Anwendungsszenarien informieren.

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Datum: 04.02.2026 - 10:55 Uhr
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