Инженерите поставят няколко взаимосвързани органа върху чип за първи път

Екип от изследователи от Колумбийското училище по инженерство и приложни науки и Колумбийския медицински център

Колумбийският университет представи чипсъстоящ се от конструирани човешки сърца, кости, черен дроб и кожа. Индивидуалните органи са свързани чрез съдов поток с циркулиращи имунни клетки.

Авторите на работата казват, че това е сериозен проблеме да се осигури комуникация между тъканите, като се поддържат техните индивидуални фенотипове. Изследователите създадоха индивидуална среда за отглеждани тъкани и симулираха съдови потоци, които носят циркулиращи клетки и биологично активни фактори. Инженерите отбелязват, че рециркулацията на съдовия поток позволява на органите да комуникират по същия начин, както в човешкото тяло.

„Защото сме фокусирани върху използванетоот тъканни модели, извлечени от пациента, ние трябва индивидуално да отглеждаме всяка тъкан, за да функционира по начин, който имитира реакциите, които може да видите при пациент, и не искаме да жертваме тази усъвършенствана функционалност, когато съединяваме множество тъкани“, казва Кейси Роналдсън -Бушар, съавтор на изследването.

Снимка: Kacey Ronaldson-Bouchard/Columbia Engineering

Разработчиците са създали тъканни модули, всеки втяхната оптимизирана среда и ги отделя от общия съдов поток чрез селективно пропусклива ендотелна бариера. Отделните тъканни среди комуникират чрез ендотелни бариери и през съдовата циркулация. Изследователите също така въведоха моноцити, които пораждат макрофаги, в съдовата циркулация поради важната им роля в насочването на тъканните реакции към нараняване, заболяване и терапевтични резултати.

Инженерите отбелязват, че всички тъкани са получени отсъщата линия човешки индуцирани плурипотентни стволови клетки, получени от малка кръвна проба. Този подход отваря възможности за индивидуализирани изследвания за конкретни пациенти. 

Учените демонстрираха действието на модела заизследване на лекарства за рак. Учените манипулират своя модел с доксорубицин, противораково лекарство. Измерените ефекти възпроизвеждат тези, докладвани в клинични проучвания за лечение на рак, използвайки това лекарство.

За нас това е огромно постижение:прекарахме десет години, проведохме стотици експерименти, изследвайки безброй страхотни идеи и създавайки много прототипи, и сега, най-накрая, разработихме тази платформа, която успешно отразява биологията на взаимодействието на органите в човешкото тяло.

Гордана Вуняк-Новакович, ръководител на проекта, професор в Колумбийския университет, професор по биомедицинско инженерство и здравни науки във фондация Микати

Прочетете още

Вижте „безшумния“ дрон с ново поколение йонно задвижване

Древните трилобитни мъже са закопчавали женските по време на чифтосване

Русия и САЩ имат самолети на Страшния съд: как и къде ще летят в случай на края на света