Seit mehr als einem Jahrzehnt ätzen Wissenschaftler Rillen in Siliziumchips und Kunststoffplatten, setzen lebende Zellen hinein und hoffen, dass sich ihre Konstrukte am Ende so verhalten wie Lebergewebe oder Darmschleimhaut. Forscher vom Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University in Boston (Massachusetts) gelang nun eines der bislang raffiniertesten Systeme – ein Lungenchip: "Unsere Startkonfiguration bestand nur aus Deckzellen der Atembläschen und Blutkapillaren, später fügten wir Immunzellen hinzu", erklärt Institutsleiter Donald Ingber.

Der Lungenchip trägt zwei mikroskopisch dünne Kanäle, die durch eine poröse Membran getrennt sind. Einer ist mit einer Schicht Epithelzellen aus Lungenbläschen ausgekleidet, der andere mit Endothelzellen von Blutkapillaren. Strömt durch den ersten Luft, durch den zweiten Flüssigkeit als Blutersatz, lässt sich der Gasaustausch bei der Atmung simulieren. An die Kanäle angeschlossene Vakuumkammern erzeugen überdies mechanische Kräfte, wie beim Heben und Senken der Brust.

Das Ziel solcher Entwicklungen ist nicht der biotechnische Organersatz, sondern ein wirklichkeitsgetreues Testsystem, an dem sich beispielsweise Wirkungen und Nebenwirkungen neuer Medikamente studieren lassen...