ZEISS leistet wichtigen Beitrag zur Erforschung von Tumorerkrankungen
KI-gestützte 3D-Mikroskopie für Verbundprojekt 3D-ToCA- ZEISS wird durch öffentliches Förderprogramm begünstigt
- Projekt 3D-ToCA beschäftigt sich mit der automatisierten 3D-Tumor-on-Chip-Analyse
- ZEISS stellt KI-gestützte 3D-Mikroskopie zur Abbildung von Tumormodellen in mikrofluidischen Chips bereit
Jena | 20. August 2025 | ZEISS Research Microscopy Solutions
ZEISS ist Projektpartner im Verbundprojekt 3D-Tumor-on-Chip-Analyse (ToCA), welches durch den Freistaat Thüringen auf der Basis von Fördermitteln der Europäischen Union (European Regional Development Fund - EFRE) gefördert wird.
Die globale Zielstellung des Projektes 3D-ToCA sieht die Erarbeitung von zwei Chip-basierten mikrophysiologischen Systemlösungen zur Untersuchung der akuten myeloischen Leukämie (AML) und des malignen Melanoms (MM) vor. Die angestrebten Lösungen haben Plattformcharakter und können auf weitere klinische Fragestellungen erweitert werden. Die 3D-ToCA-Plattform besteht aus einem mikrofluidischen Chip, einem speziellen 3D-Mikroskop, an die Fragestellung angepassten Farbstoffen und KI-Algorithmen. In Summe werden hiermit dedizierte 3D-Zellkulturen beobachtet, die als Modelle zum besseren Verständnis der AML und des MM dienen sollen.
Interdisziplinärer Ansatz
Diese Ziele werden von einem interdisziplinären Konsortium bearbeitet, dem zwei Wissenschaftseinrichtungen und drei Unternehmen angehören. Das Universitätsklinikum Jena stellt die klinische Expertise sicher, die Erarbeitung der notwendigen Biomatrizen erfolgt am Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. in Heiligenstadt. Die technologischen Lösungen zur Chipplattform sowie eine neue 3D-Mikroskopie werden von der microfluidic ChipShop GmbH und der Carl Zeiss Microscopy GmbH bereitgestellt. Die Dyomics GmbH wird für die Lebendzellbildgebung die entsprechenden Farbstoffe erarbeiten, mit deren Hilfe auch der Machbarkeitsnachweis eines KI-Tools zur Zellidentifizierung erbracht werden soll.
Erforschung von Tumorerkrankungen wird verbessert
Die Untersuchung der Tumorevolution und entsprechender Therapieansätze für AML und MM wird durch die Kombination der technischen 3D-ToCA-Plattform, speziellen Tumormodellen und Patientenmaterial ermöglicht. Diese Wirkstofftests an komplexen in vitro-Systemen sind wichtig für die Pharmaindustrie, da sie die Anzahl der in vivo-Versuche und die Entwicklungskosten reduzieren.
Die Darstellung von gewebeanalogen Tumornischen leistet einen direkten Beitrag zur Erforschung von Tumorerkrankungen, deren gesellschaftliche Relevanz durch die demographische Entwicklung enorm zunehmen wird.