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TOXBOX, eine im Rahmen von Horizont Europa geförderte Forschungsinitiative, hat erfolgreich die ersten 18 Monate ihrer vierjährigen Laufzeit abgeschlossen. Mit 16 Partnern aus 10 Ländern entwickelt das Projekt eine innovative, modulare „Plug-and-Play“-Plattform, die moderne Testsysteme mit leistungsstarken in silico-Modellen kombiniert – und das vollständig im Einklang mit dem EU-Ansatz des „Safe and Sustainable by Design“ (SSbD).
Ziel von TOXBOX ist es, die Toxizitätsbewertung von Chemikalien grundlegend zu verändern – mit einer All-in-One-Plattform, die hochdurchsatzfähige, lebenszyklusumfassende Testdaten liefert. Dies soll die Abhängigkeit von Tierversuchen verringern und eine sichere, schnellere Entwicklung von Chemikalien und Materialien ermöglichen. Die Plattform wird Folgendes umfassen:
• Organoid-on-a-Chip-Modelle für Haut, Lunge, Leber und Immunsystem
• Echtzeitfähige, nicht-invasive Sensorik und Überwachung
• KI-gestützte in silico-Modelle zur toxikologischen Vorhersage
Aufbauend auf dem früheren H2020-Projekt PANBioRA erweitert TOXBOX die Grenzen alternativer Testmethoden, indem es menschliche und umweltbezogene Risikobewertung in einem System zusammenführt. Das Projekt läuft von Januar 2024 bis Dezember 2027.
Das Steinbeis Europa Zentrum ist der administrative Koordinator des Projekts und arbeitet eng mit Spartha Medical, dem wissenschaftlichen Koordinator, zusammen. Darüber hinaus ist es federführend verantwortlich für die Entwicklung und Umsetzung der Kommunikations- und Veröffentlichungsstrategie sowie für die Definition der Verwertungsstrategie für das Projekt und unterstützt die Verwaltung des geistigen Eigentums.
Ergebnisse nach den ersten 18 Monaten
Nach Abschluss der ersten Projektphase hat TOXBOX wichtige technische und kollaborative Meilensteine erreicht:
Wissenschaftlicher und technischer Fortschritt:
• Validierung von Koexpositionsprotokollen und toxikologischen Bewertungen mit ausgewählten Referenzmaterialien
• Entwicklung von Prototyp-Chips für modulare Toxizitätstests
• Entwicklung neuer mikrofluidischer Architekturen in integrierten Chip-Designs für Haut-, Lunge- und Leber-on-a-chip-Systeme.
• Entwicklung transgener Zebrafischlinien und von Organoidmodellen (Haut, Lunge, Leber, Immunzellen)
• Entwurf eines vorläufigen CAD-Modells und einer Benutzeroberfläche für das Gesamtsystem
• Veröffentlichung einer neuen Methode für Fütterungstests bei Daphniden (NAM Journal)
Zusammenarbeit und Community Engagement:
TOXBOX hat in den ersten 18 Monaten sowohl intern als auch extern eine starke Zusammenarbeit aufgebaut. Konsortialtreffen in Straßburg, Frankreich (Kick-Off im Januar 2024), Kragujevac, Serbien (Juni 2024) und Grenoble, Frankreich (Januar 2025) stärkten die interdisziplinäre Kooperation und Projektabstimmung. Darüber hinaus wurde TOXBOX auf mehreren internationalen Veranstaltungen präsentiert, darunter u.a. der World Biomaterial‘s Congress, die Material‘s Week, Compamed & Medica, MPS World Summit, 360 Grand Est und Vivatech 2025.
Das Projekt ist außerdem dem EU Network for Safety and sustainability of Chemicals and materials (NSC) beigetreten und unterstreicht damit sein Engagement für sichere Nanomaterialien. Kooperationen mit verwandten Horizont-Europa-Projekten wie CheMatSustain, CHIASMA und SSbD4CheM wurden initiiert und laufen derzeit. Zudem wurde ein erster Kontakt zum Joint Research Centre (JRC) aufgenommen, um eine zukünftige Zusammenarbeit und Anpassung an die regulatorischen Entwicklungen der EU zu prüfen.
Eine weitere wichtige Errungenschaft ist die kürzlich erfolgte Veröffentlichung des TOXBOX-Projektvideos, das eine prägnante und ansprechende Einführung in die Motivation, die Technologien und die erwarteten Auswirkungen des Projekts bietet. Das Video ist auf der TOXBOX Website und dem YouTube Kanal verfügbar.
Das Review-Meeting mit der Europäischen Kommission zum Abschluss der ersten Projektphase findet im September 2025 am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) statt und wird die Weichen für die zweite Projektphase stellen.
Ausblick
TOXBOX startet nun in die entscheidende Validierungsphase. Die entwickelte Plattform wird in realen Laborumgebungen getestet und weiter optimiert.
Die nächsten Schritte im Projekt beinhalten:
• Test der entwickelten Chips
• Laborübergreifende Tests der Plattformmodule an verschiedenen Partnerstandorten
• Validierung der integrierten in vitro und in silico Modelle
• Anwendung der Plattform auf wichtige Chemikaliengruppen (z.B. Nanopartikel, Metallionen, Biozide)
• Durchführung einer vollständigen Lebenszyklusanalyse (LCA) zur Überprüfung der SSbD-Konformität
• Beiträge zu europäischen Regulierungs- und Standardisierungsprozessen
TOXBOX Konsortium
Das TOXBOX-Projekt bringt 16 Partner aus 10 Ländern zusammen, die über fundiertes Fachwissen in den Bereichen Toxikologie, Biomedizintechnik, Umweltwissenschaften, Regulierungsfragen und industrielle Innovation verfügen:
Steinbeis europa Zentrum/ Steinbeis 2i GmbH, Spartha Medical, Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Energies Alternatives, Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Steinbeis Advanced Risk Technologies Institute do Kragujevac, Dolmen Design and Innovation Ltd, Dublin City University, Karlsruher Institut für Technologie, Aquamonitrix Ltd, Preste, Kemijski Institut, Fundacion Tekniker, Betthera s.r.o., Agence Nationale de la Sécurité Sanitaire de l’Alimentation de l’Environnement et du Travail, Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, University of Nottingham.
Wissenschaftliche Koordination
Dr. Nihal Engin Vrana
Spartha Medical
1 Rue Eugène Boeckel
67000 Strasbourg, France
E-Mail: evrana@sparthamedical.eu
Web: https://sparthamedical.eu/
Kommunikation und Informationsverbreitung
Sophie von Stralendorff
Steinbeis Europa Zentrum/ Steinbeis 2i GmbH
Steinhäuserstraße 12
76135 Karlsruhe, Germany
E-Mail: sophie.vonstralendorff@steinbeis-europa.de
Web: https://www.steinbeis-europa.de/en/home
Dr. Nihal Engin Vrana, Spartha Medical
E-Mail: evrana@sparthamedical.eu
https://toxbox.eu/- Projektwebsite
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S3050620425000041 - Veröffentlichung
https://www.youtube.com/@TOXBOXProject - YouTube
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Chemistry, Economics / business administration, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research projects, Transfer of Science or Research
German
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