Ha a gépek tudnának illatozni...

Egy transzfekciós és szűrőplatform segítségével nagyon gyorsan módosíthatók a sejtek más szaglási ingerekhez, így további alkalmazási területek, például az orvosi diagnosztika is megnyílnak. (© Fraunhofer IPA) / With a transfection and screening platform, it is possible to modify cells very quickly for other olfactory stimuli, thus opening up other areas of application, such as medical diagnostics. (© Fraunhofer IPA)

Ahhoz, hogy megtaláljuk a megfelelő szagreceptorokat egy adott alkalmazáshoz, több ezer receptort és azok kombinációját kell szűrni. Ez csak automatizálva gazdaságos. (© Fraunhofer IPA) / To determine the right odour receptor for a specific application, several thousand receptors and their combination must be screened. This is only economical when automated. (© Fraunhofer IPA)

Mi lenne, ha a robotok tudnának szagolni? A repülőtéren robbanóanyagot szimatolnának ki, az orvosi rendelőben a páciens légzéséből diagnosztizálnák a betegségeket, gázszivárgásokat helyeznének el és sok más egyebet? A stuttgarti Fraunhofer Ipari Gyártási és Automatizálási Intézet (IPA) a „Biológiai átalakulás” vezető témája keretében egyre inkább a biológiai és technikai rendszerek összekapcsolásával foglalkozik. Egy új platformtechnológia célja, hogy sejtalapú szenzorokat automatizáltan gyártson és gazdaságilag hasznosíthatóvá tegyen.

A biológiai szenzorok gazdaságos felhasználásához a Fraunhofer IPA egy olyan technológiát fejleszt, amely automatizáltan gyárt sejtalapú bioszenzorokat. Ezek a szenzorok például gépeknek szaglási képességet adhatnak. A platformot először a kaliforniai Koniku startup egyik termékén tesztelik. Később azonban más alkalmazásokhoz is felhasználható lesz. Az IPA projektvezetője, Thoma Martin így foglalja össze az innovációt: „Alapvetően egy általános eszközt fejlesztünk, amelynek segítségével rövid távon lehetővé válik a sejtalapú biológiai szenzorok gyártása az ipar számára.“ A biológia és a technika összeolvad.

A projekt támogatását többek között Baden-Württemberg gazdasági minisztériuma biztosítja. A biointelligens termékek és az ezekhez kapcsolódó gyártástechnológiák új értékteremtési lehetőségeket teremthetnek Baden-Württemberg innovációs és ipari központjában. Ezeket a lehetőségeket a projekt révén kívánják kiaknázni a régió gazdaságában.

Az ipari termékek célzott fejlesztésének lehetővé tétele érdekében az IPA egy szűrőeljárást fog kifejleszteni a receptválasztékok kiválasztására és az úgynevezett transzformált sejtek megbízható, automatizált gyártására, amelyek olyan sejtek, amelyekbe idegen DNS vagy RNS kerül beépítésre.

Az amerikai Koniku vállalat már néhány éve tenyészti ezeket a sejteket, amelyekbe kis autonóm optikai olvasóegységekbe szagreceptorokat építenek be. A sejtek hosszabb időn keresztül életben és működőképesen tarthatók, hogy a környezetből származó apró részecskéket észleljék. Ugyanakkor még sok nyitott kérdés van ezen a kutatási területen.

Ahhoz, hogy egy adott alkalmazáshoz a megfelelő szagreceptort megtaláljuk, több ezer receptort és azok kombinációját kell szűrni. Ahhoz, hogy ez a folyamat gazdaságilag is megvalósítható legyen, szükség van egy platformra, amely lehetővé teszi a sejtek automatizált módosítását, azaz transzformálását, majd annak vizsgálatát, hogy hogyan reagálnak a különböző szagokra és ízekre.

Egy ilyen transzfekciós és szűrőplatform segítségével gyorsan módosíthatók lennének a sejtek különböző szaghatásokra, és ezáltal további alkalmazási területek, például az orvosi diagnosztika is kiaknázhatók lennének. „Különösen örülök annak, hogy néhány éven belül mindenhol alkalmazhatjuk technológiánkat“, mondja Koniku alapítója, Osh Agabi. „Egy olyan megoldás, amely segíthet az embereknek a betegségek korai felismerésében vagy kizárásában. Természetesen még vannak akadályok, de lépésről lépésre közeledünk ehhez a célhoz. A Fraunhofer IPA-val való partnerség egy újabb fontos mérföldkő ezen az úton.“