Beim Einsatz von humanen Zellen, z. B. für die Medikamententestung, gibt es aktuell verschiedene Engpässe. So sind menschliche Nerven-, Herz- oder Leberzellen nicht leicht zu erhalten, zu vermehren oder zu konservieren. Dies bedingt, dass für Tests und Experimente oft Zellmaterial von unterschiedlichen Patienten herangezogen wird. Dadurch wird jedoch die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse erschwert und damit ihre Aussagekraft gemindert.
Das Vorhabenziel des Stabil-Ice Verbundes ist die Umgehung dieser Engpässe am Beispiel neuronaler Zellen. Dazu sollen zunächst (patienten)spezifische induzierte pluripotente Stammzellen hergestellt werden, die sich beliebig vermehren lassen. Aus diesen Zellen können im Anschluss z. B. Nervenzellen gleichbleibender Qualität abgeleitet werden. Des Weiteren werden diese Zellen auf einem Chip (Einwegartikel) angesiedelt, der sowohl für die Generierung, Kultivierung, Reifung und auch für die eiskristallfreie Lagerung bei tiefkalten Temperaturen (Kryokonservierung) dieser Zellsysteme geeignet ist. Dadurch wird das aktuell noch erforderliche Ablösen der auf Oberflächen angewachsenen Zellen vor einer Kryokonservierung obsolet. Zudem kann das zeitaufwändige erneute Aussäen und die darauf folgende Anwachs- und Kultivierungsphase der aufgetauten Zellen umgangen werden. Somit ermöglicht der Stabil-Ice Einwegartikel die Lagerung funktionaler, festgewachsener, neuronaler Zellen, die innerhalb von Stunden einsatzbereit sind. Dadurch können Medikamentenentwicklung medizinische Forschung oder Screening-Anwendungen zeit- und kosteneffizienter und in reproduzierbarer Qualität durchgeführt werden.
Im Verbund „Stabil-Ice“ arbeiten zwei Arbeitsgruppen des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg an der Lösung dieser Aufgabe. Am Ende des Vorhabens wird der Prototyp eines Einweg-Biochips stehen, der in standardisierter Art und Weise Forschungen mit humanen Zellen gleichbleibender Qualität ermöglicht. Durch die Bereitstellung von beliebig großen Mengen einheitlichen, standardisierten Zellmaterials kann ein Engpass in der Arzneimittelentwicklung behoben werden.