Forskning vid University of Southampton om ett nytt sätt att testa läkemedel kan avsevärt minska behovet av försöksdjur.

Professor Marcel Utz, Chef för magnetisk resonans vid universitetets kemiavdelning, leder forskning om att odla små prover av levervävnader som kan observeras med kärnmagnetisk resonans (NMR).

Historiskt sett, NMR har krävt relativt stora vävnadsprover vilket gör det svårt för forskare att studera enskilda celler eller naturliga produkter. Dock, Professor Utz och hans team har nyligen utvecklat miniatyriserade och högeffektiva NMR-detektorer som gör att läkemedel kan testas och sjukdomar studeras i små prover in vitro.

NMR ger forskare detaljerad information om strukturen och beteendet hos molekyler, låter dem studera levande celler, djur och människor.

Marcel, Chef för magnetisk resonans, sa:"Vårt team har lyckats använda en effekt baserad på kvantmekanikens grundläggande lagar för att effektivt anpassa snurrarna av vätekärnorna i ett prov. Denna nästan perfekta inriktning leder till en massiv ökning av NMR-signalen.

"Konventionell NMR använder enkla glasrör för att hålla provet, medan våra detektorer kan rymma en hel miniatyriserad kemisk reaktor – lab-on-a-chip – vilket gör det möjligt att uppnå hyperpolarisering inuti detektorn, och observera det med oöverträffad känslighet.

"Detta gör det möjligt för oss att odla små prover av levervävnad och använda NMR för att observera deras metabolism. Genom att kunna övervaka reaktionen av prover på denna miniatyrnivå, vi kommer att kunna testa droger och studera sjukdomar in vitro, vilket drastiskt minskar behovet av testning på laboratoriedjur."

Forskningen har publicerats i Journal of the American Chemical Society . Detektorn och lab-on-a-chip-tekniken utvecklades som en del av European Horizon 2020-projektet som revolutionerar vävnadskultur med NMR genom att tillhandahålla alternativ till djurförsök.