Lung-on-a-Chip Absolvoval Zásadní Test

Lung-on-a-Chip Absolvoval Zásadní Test
Lung-on-a-Chip Absolvoval Zásadní Test

Video: Lung-on-a-Chip Absolvoval Zásadní Test

Video: Lung-on-a-Chip Absolvoval Zásadní Test
Video: Lung on a Chip -- Wyss Institute 2023, Prosinec
Anonim

Vědci z Wyssova institutu pro biologicky inspirované inženýrství na Harvardské univerzitě prokázali, že jejich technologie „plic na čip“může napodobit život ohrožující plicní stav. Také uvádějí, že vědci mohou odhalit nové aspekty nemoci pomocí plicního čipu, který by nebyl nalezen při pokusech na zvířatech.

Studie, publikovaná v dnešní vědecké překladové medicíně, je první konečnou demonstrací, že čipy napodobující orgány, které obsahují střevo, srdce a ledviny, mohou být použity k modelování nemoci a dokonce k testování kandidátních léků.

Plíce na čipu je čirý, pružný palec velikosti bloku polymeru perforovaný dvěma malými kanály oddělenými tenkou membránou. Vzduch proudí jedním kanálem, který je lemován lidskými plicními buňkami; tekutina bohatá na živiny, která působí jako náhrada krve, protéká druhou, která je lemována buňkami krevních cév. Vakuum aplikované na čip posune kanály, aby znovu vytvořily způsob, jakým se lidské plicní tkáně fyzicky rozšiřují a stahují při dýchání.

Studie vedená kolegou z Wyssova institutu Dongeun Huh se zaměřila na plicní edém, stav, ve kterém plicní a krevní sraženiny plní plíce. Může to být způsobeno srdečním selháním a také vedlejšími účinky běžného léku na rakovinu. Vědci vstříkli rakovinový lék do kanálu podobného krevním cévám a zjistili, že proteiny tekutin a krevní plazmy unikaly přes membránu do vzduchového kanálu, což je podobné vedlejšímu účinku léku u pacientů.

To vedlo ke dvěma překvapivým objevům, říká spoluautor studie a vědecký pracovník Wyss Geraldine Hamilton. Jedním z nich bylo to, že imunitní systém, který nebyl přítomen v čipu, nemusel způsobovat vedlejší účinek úniku, jak se dříve myslelo. Za druhé, tým zjistil, že když zapnuli vakuový systém, aby vytvořil dechové pohyby, únik se zhoršil, další neznámý aspekt plicního edému.

Vědci také ukazují, že kandidát na léčivo GlaxoSmithKline by mohl zabránit úniku v čipovém systému (vědci GSK byli také spolupořadateli ve studii Wyssa). V samostatné studii ve stejném čísle Science Translation Medicine, vědci GSK prokazují u myší se srdečním selháním, že jejich lék může snížit plicní edém, což pomáhá při ověřování čipového systému, říká Hamilton. "Skutečností je, že zvířata budou po mnoho let vyžadována pro klinické testování, ale to nás posunuje o krok blíž k nalezení alternativ," říká.

Jsou skeptici. Systémy na čipu postrádají typické prostředí, kterému by byl orgán vystaven, jako jsou různé hormony a další molekulární narážky, které jsou neustále v oběhu v těle organismu, říká Michael Hayward, vedoucí vědec v Cranbury, New Jersey-založené vědy o životě společnost Taconic. Hayward, který se specializuje na vývoj zvířecích modelů lidských chorob, také poznamenává, že většina nemocí zahrnuje mnoho orgánů, a pochopení toho, jak různé orgány interagují, aby způsobily chorobný stav, by bylo mimo dosah jediného zařízení napodobujícího orgány.

Hamilton uznává, že jak průmysl, tak regulátoři budou před použitím jako alternativy ke zvířatům chtít hodně ověření technologie orgán na čipu, ale potenciální přínosy čipové technologie jsou v dnešní studii zřejmé. "Nejen napodobujeme klinickou odpověď, ale také jsme zjistili něco nového." Je to pohled na účinky, které by to mohlo mít na objev a vývoj léků v budoucnosti, “říká. "Nejen, že bys mohl zvíře nahradit, ale získal jsi další vhled."

Jednoho dne se mohou začít zabývat obavami Haywarda a dalších o izolované povaze jejich zařízení. „Naším konečným cílem, který je vysoce rizikový, je nejen vyvinout modely nemocí, ale také vyvinout integrovaný čip typu„ on-a-chip “, kde můžeme začít tyto orgány propojovat a posunout nás o krok blíž napodobování celé lidské reakce., ona říká.

  • Tento znepokojivě jednoduchý hack mohl nechat kohokoli pohrávat s klimatem
  • Strategie zabíjení buněk pro zpomalení stárnutí prošla v tomto roce prvním testem
  • Kdy budeme létat auta? Možná dříve, než si myslíte.
  • Algoritmy určování cen se mohou naučit vzájemně spolupracovat a zvyšovat ceny

Tento článek byl původně publikován v MIT Technology Review zde

Doporučená: