Das AlveoliX Lung-on-Chip-System: die Trägerplatte mit den Chips, die Schläuche, die sie beatmen, und die Steuersoftware

Spin-off

Alveolix

Eine Lunge, die atmet - auf einer Platte, mit der ein Pharmalabor arbeiten kann

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Herausforderung

Hundertdreissig Jahre nach der Petrischale wurden Zellen immer noch in einem Medium gezüchtet, das mit dem Körper, aus dem sie stammen, nichts gemein hat - und sie verhalten sich entsprechend. Neun von zehn Wirkstoffkandidaten scheitern beim ersten Test am Menschen, nachdem sie Zellkultur und Tierversuch bestanden haben, weil die Modelle, die sie bestanden haben, nicht aussagekräftig waren. Am ARTORG Center in Bern hatte die Gruppe von Olivier Guenat darauf eine Antwort: ein Chip mit einer ultradünnen, porösen Membran, auf der menschliche Lungenzellen sitzen - Luft auf der einen Seite, ein blutähnliches Medium auf der anderen, gedehnt im Rhythmus der Atmung. Es funktionierte. Es war aber ein Laborprototyp, und einen Prototyp kann ein Pharmaunternehmen weder kaufen noch betreiben noch ihm vertrauen.

  • Die Membran unter dem Elektronenmikroskop - porös, und dünner als jeder Kultureinsatz
  • Luft oben, blutähnliches Medium unten, und eine Membran, die die Zellen im Atemrhythmus bewegt

Lösung

Creaholics Anteil war das Instrument um die Wissenschaft herum. Der Chip blieb bei AlveoliX; zu bauen war alles, was daraus ein Produkt macht: eine Trägerplatte mit zwölf Chips im Standard-Mikrotiterformat, das jedes Labor ohnehin besitzt, das Beatmungsmodul, das die Atembewegung erzeugt, und die Steuersoftware, die es betreibt. Dazu kam die Arbeit an der Herstellbarkeit - ein von der KTI gefördertes Projekt, das den handgefertigten Prototyp in die industrielle Fertigung überführte. Die Vorgabe stammte von Guenat selbst: so nah am Körper wie nötig, so einfach wie möglich.

  • Das Instrument, das die Atembewegung erzeugt - mit eigener Bedienoberfläche
  • Eine Platte im Betrieb: Die Steuersoftware bestimmt Frequenz, Amplitude und Dauer
  • Die AX12-Platte - zwölf Chips im Mikrotiterformat, das jedes Labor schon hat
  • Eine Platte wird eingesetzt. Das Standardformat war eine Vorgabe, kein Detail

Ergebnis

Das System kam auf den Markt, und das Unternehmen wuchs über die Lunge hinaus, nach der es benannt ist. AlveoliX verkauft heute die AX12-Platte - zwölf unabhängige Alveolareinheiten, also zwölf Replikate pro Experiment - mit Lungen-, Darm-, Leber-, Nieren-, Hirn- und Barrieremodellen auf derselben Plattform, und mit einer Membran von 3,5 µm, wo ein herkömmlicher Einsatz 10–12 misst. 2022 gewann das Unternehmen den Swiss Medtech Award; die Jury nannte die Technologie einen Kandidaten für den neuen Standard in der präklinischen Medikamentenentwicklung. Die Arbeit dahinter erscheint weiter in Science Advances, Biofabrication und Archives of Toxicology, und die Plattform ist unter anderem am Francis Crick Institute, am CHUV und bei Vitrocell im Einsatz.

  • Menschliche Lungenzellen auf dem Chip, unter Fluoreszenz
  • Dieselbe Plattform, gewachsen zu einem Darmmodell
  • Im Labor: Der Chip kommt unter ein gewöhnliches Mikroskop wie jede andere Platte

Auf einen Blick

Gegründet
2015 · Spin-off des ARTORG Center, Universität Bern
Creaholics Anteil
Trägerplatte, Beatmungsmodul und Steuersoftware - das System um den Chip
Auszeichnungen
Swiss Medtech Award 2022 (CHF 75'000) · Finalist Swiss Technology Award 2025

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Was Kundinnen und Kunden sagen

Unser Leitsatz ist, unser Produkt so nah am Körper zu halten wie nötig, aber auch so einfach wie möglich.
Olivier GuenatBiomedizinischer Ingenieur, ARTORG Center, Universität Bern