Automatizace orgánů na čipu pro vývoj léků

Automatizovaná výroba orgánů na čipu: Společně s odborníky z TU Darmstadt vyvinulo Festo řešení, které demonstruje automatizovanou výrobu orgánů na čipu. © Festo SE & Co. KG

Bioprinter pro Orgány na čipu: Bioprinter tiskne živé buňky zabalené v hydrogelu přímo na mikrofluidní čip v malých kapkách.

Mikrofluidní čip: Mikrofluidní čip: spojovací systém s difúzním spojem s přesnými kanálovými strukturami.

SupraMotion Transportsystem: Bezdotykový transport s SupraMotion: Elektrické nápravy pod podlahou pohybují kryostatem a nad ním plovoucím magnetickým nosičem z jedné stanice do druhé.

Vývoj léků je dlouhý, složitý a nákladný. Přístupy z výzkumu Organ-on-a-Chip slibují zkrátit dobu do schválení nových účinných látek. Společně s experty z TU Darmstadt vyvinulo Festo exponát, který demonstruje automatizovanou výrobu takových mini-orgánů: Bioprášek nanáší lidský buněčný materiál na mikrofluidní čip, na kterém následně roste organo podobná tkáň. Poprvé Festo kombinuje dvě technologie budoucnosti: SupraMotion a Diffusion Bonded Manifolds.

Vývoj léků je dlouhý a velmi nákladný: kandidát účinné látky nejprve prochází několika předklinickými studiemi na buněčných kulturách nebo zvířatech. V poslední fázi před schválením následují klinické studie na lidech. V této fázi je u každého léku testováno v průměru pět kandidátů, z nichž na konci čtyři selžou – takzvané pozdní selhání (Late Fails). Důvodem je, že výsledky předklinických studií se často nedají dobře přenést na lidský organismus.

Podstatně lepší výsledky dosahujeme s takzvanými Organs-on-a-Chip z biodrucku, u nichž lze již v předklinických studiích přesněji testovat účinnost a vedlejší účinky. Nevhodní kandidáti jsou tak v mnohem ranější fázi vyloučeni, což šetří čas a peníze. Organ-on-a-Chip (OoC) označuje mikrofabrikace, pomocí nichž se vytvářejí miniaturální modely orgánů, jako je srdce, plíce nebo střevo. Na předem vyrobených polymerových nebo plastových nosičích jsou buňky uspořádány a kultivovány tak, aby vytvářely organo podobné tkáně.

Přesná řízení tekutin pro kultivaci tkání

Festo společně s experty z TU Darmstadt ukazuje, jak lze automatizovat proces z biodrucku – včetně řešení pro bezkontaktní přepravu mikrofluidních čipů, které jsou vybaveny technologií Bonded-Manifold. Bonded Manifolds jsou vícevrstvé plastové rozvodné desky, které díky jemně strukturovaným mikrokanálům umožňují přesné dávkování a manipulaci s tekutinami.

SupraMotion: bezkontaktní práce v laboratoři budoucnosti

Přeprava přes různé kroky výrobního procesu probíhá pomocí unikátní technologie supravodiče od Festo. Díky ní lze objekty bezkontaktně přenášet na magnetickém plováku. Kinematický systém zůstává mimo čisté prostředí a nešíří částice. Čisté povrchy jsou snadno čistitelné. Inovativní technologie se dá kombinovat s automatizačními řešeními pro oblast life sciences do celkového bezpečného procesu, který splňuje nejvyšší požadavky na čištění a čistotu.

Diffusion Bonded Manifolds od Festo: nominováno na cenu Hermes 2026

Festo je s Diffusion Bonded Manifolds mezi třemi nominovanými na cenu Hermes 2026. Cena Hermes patří k nejuznávanějším průmyslovým oceněním na světě a je udělována na veletrhu Hannover Messe za vynikající inovaci – oceňují se produkty a řešení s výjimečně vysokým technologickým inovačním potenciálem.

Festo jako partner v automatizaci pro life sciences

S flexibilními řešeními automatizace podporuje Festo přechod inovativních terapií do klinické praxe a zpřístupňuje nejmodernější biotechnologie tam, kde jsou potřeba. Pomocí portfolia produktů z pneumatiky, elektrotechniky, softwaru a AI realizuje Festo společně se zákazníkem dokonalé řešení Seamless-Automation.