Während die Forschenden aus Trient und Cardiff auf experimenteller Ebene die Entwicklung des hybriden biologischen Systems mittels einer künstlichen Struktur aus Soft Matter (Materialien, die leicht verformbar sind und deren physikalische Eigenschaften stark von Temperatur, Druck und anderen äusseren Einflüssen abhängt) betreiben, erstellt das ZHAW-Team um Projektleiter Ruedi Füchslin Modelle und Simulationen, die parallel zu den Experimenten entstehen und mit denen Einblicke in die Funktionsweise eines solchen Hybridgewebes ermöglicht werden sollen. «Das Ziel ist es, ein robustes hybrides Organoid zu entwickeln, das aus Sicht der Zelle vom Look and Feel natürlichem Gewebe entspricht», sagt Projektleiter Ruedi Füchslin, der am ZHAW-Institut für Angewandte Mathematik und Physik (IAMP) den Forschungsschwerpunkt Applied Complex Systems Science leitet. Das Hybridgewebe soll jedoch durch ein standardisiertes Verfahren im Labor hergestellt werden können. «Durch unsere Modellierungen wollen wir dessen Eigenschaften, also die chemische Dynamik und das Verhalten, vorhersehbar machen und damit dem System eine Robustheit verleihen», betont Füchslin.

Eingesetzt werden soll das Organoid in einem späteren Schritt in der medizinischen Forschung zur Untersuchung von menschlichen Zellen bzw. zur Entwicklung und Testung von Therapien. Neben den direkten Forschungsergebnissen hat das Projekt das weitere Ziel, Möglichkeiten zur Optimierung und Standardisierung der Interaktion zwischen Modellierung und Experimenten zu erkunden. Die Modellierungen der ZHAW-Forschenden und die Experimente der Partner-Forschungsgruppen sollen sich gegenseitig ergänzen, woraus idealerweise Prozesse verbessert werden und am Ende Best Practice-Modelle entstehen, die auch in späteren Projekten zur Anwendung kommen können. «Im Idealfall erreichen wir eine gegenseitige Inspiration zwischen unseren Modellen und den Experimenten», erklärt Ruedi Füchslin eine der Ideen hinter der Methodik des EU-Projekts.