Nowa technologia „Osoba na chipie” oznacza miniaturowe serca i wątroby

Czy ludzkie ciało jest naprawdę skomplikowane? Naukowcom z University of Toronto udało się destylować części ludzkiego ciała na kawałku oprogramowania niewiele większym niż stempel. Małe mikroukłady, nazywane technologią „osoba na chipie”, mieszczą miliony żywych ludzkich komórek, działają jako substytuty rzeczywistych organów podczas testowania leków i mogą sprawić, że drogie i ryzykowne modele zwierzęce i ludzkie staną się przestarzałe.Chociaż pomysł nie jest nowy - wcześniej stworzono organy na chipach - oficjalnie nazwane AngioChips są godne uwagi nie tylko ze względu na ich zdolność do modelowania rzeczywistych organów, ale także interakcji pomiędzy im.

W artykule opublikowanym w tym tygodniu w czasopiśmie Materiały przyrodnicze Kanadyjski zespół naukowców opisuje, w jaki sposób maleńkie rusztowania, wykonane z trójwymiarowych warstw biodegradowalnego i biokompatybilnego polimeru znanego jako POMaC, zapewniają architekturę miniaturowych wersji prawdziwych serc i wątroby.

Każdy chip, mniej więcej wielkości miniaturki, jest perforowany mikroskopijnymi kanałami, które, gdy cała rzecz zanurzy się w kąpieli żywych komórek, działa jak wewnętrzne naczynia krwionośne mini organu. Z czasem komórki serca lub wątroby zatrzaskują się na strukturze i rosną - iw końcu zachowują się - w taki sam sposób, jak w ludzkim ciele.

Po wstrzyknięciu leków o znaczeniu klinicznym przez sieć naczyń krwionośnych okazało się, że AngioChips przetwarzają leki w taki sam sposób, jak organy w rzeczywistym ciele człowieka. Podobnie jak kawałki układanki, AngioChips i ich naczynia mogą być również połączone ze sobą, tworząc w efekcie maleńki model połączonego płuca i serca.

Aby udowodnić bezproblemowe działanie chipów jako miniaturowych organów, naukowcy wszczepili jeden z nich w tylną nogę szczura, dokumentując, jak krew szczura płynnie przeciska się przez naczynia krwionośne z nadrukiem 3D, pozornie naturalnie. Naukowcy donoszą, że takie funkcje będą szczególnie przydatne do łączenia komórek, powiedzmy, guza nowotworowego i ludzkiego serca, i sprawdzania, czy lek może zniszczyć jeden, a nie drugi.

Komercjalizacja AngioChips jeszcze się nie wydarzyła - główny autor Milica Radisic, Ph.D. pracuje nad nią za pośrednictwem swojej spółki spin-off TARA Biosystems Inc. - ale nie jest to prawdopodobnie problem dla naukowców, biorąc pod uwagę, że ta nowa technologia po prostu podbiła naukowców na czele gry mini-organów. Ale bądźmy szczerzy - niektóre dodatkowe fundusze byłyby bardzo potrzebne dla naukowców, biorąc pod uwagę, że każdy z małych wielowarstwowych rusztowań jest skrupulatnie zestawiany ręcznie.