Onderzoek van de Universiteit van Southampton naar een nieuwe manier om medicijnen te testen zou de behoefte aan proefdieren aanzienlijk kunnen verminderen.

Professor Marcel Utz, Hoofd magnetische resonantie bij de afdeling scheikunde van de universiteit, is toonaangevend onderzoek naar het kweken van kleine monsters van leverweefsel die kunnen worden waargenomen door Nuclear Magnetic Resonance (NMR).

historisch, NMR heeft relatief grote weefselmonsters nodig, waardoor het voor wetenschappers moeilijk is om individuele cellen of natuurlijke producten te bestuderen. Echter, Professor Utz en zijn team hebben onlangs geminiaturiseerde en zeer efficiënte NMR-detectoren ontwikkeld waarmee medicijnen kunnen worden getest en ziekten kunnen worden onderzocht in kleine monsters in vitro.

NMR geeft wetenschappers gedetailleerde informatie over de structuur en het gedrag van moleculen, waardoor ze levende cellen kunnen bestuderen, dier en mens.

Marcel, Hoofd Magnetische Resonantie, zei:"Ons team is erin geslaagd een effect te gebruiken dat is gebaseerd op fundamentele wetten van de kwantummechanica om de spins van de waterstofkernen in een monster efficiënt uit te lijnen. Deze bijna perfecte uitlijning leidt tot een enorme boost in het NMR-signaal.

"Conventionele NMR gebruikt eenvoudige glazen buizen om het monster vast te houden, overwegende dat onze detectoren plaats bieden aan een volledige geminiaturiseerde chemische reactor - lab-on-a-chip - waardoor hyperpolarisatie in de detector kan worden bereikt, en observeer het met ongekende gevoeligheid.

"Dit stelt ons in staat om kleine monsters van leverweefsel te kweken en NMR te gebruiken om hun metabolisme te observeren. Door de reactie van monsters op dit miniatuurniveau te kunnen volgen, we zullen in staat zijn om medicijnen te testen en ziekten in vitro te bestuderen, waardoor de noodzaak voor proeven op proefdieren drastisch wordt verminderd."

Het onderzoek is gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society . De detector en lab-on-a-chip-technologie zijn ontwikkeld als onderdeel van het Europese Horizon 2020-project dat een revolutie teweegbrengt in weefselkweek met NMR door alternatieven te bieden voor dierproeven.