Ein Forscherteam der Columbia School of Engineering and Applied Sciences und des Columbia Medical Center
Die Autoren der Arbeit sagen, dass ein ernstes Problembestand darin, die Kommunikation zwischen den Geweben sicherzustellen und gleichzeitig ihre individuellen Phänotypen beizubehalten. Die Forscher schufen eine individuelle Umgebung für gewachsenes Gewebe und simulierten Gefäßflüsse, die zirkulierende Zellen und biologisch aktive Faktoren transportieren. Die Ingenieure stellen fest, dass die Rezirkulation des Gefäßflusses es den Organen ermöglicht, auf die gleiche Weise zu kommunizieren wie im menschlichen Körper.
„Weil wir uns auf die Nutzung konzentrierenvon Gewebemodellen, die von Patienten stammen, müssen wir jedes Gewebe einzeln wachsen lassen, damit es so funktioniert, dass es die Reaktionen nachahmt, die Sie möglicherweise bei einem Patienten sehen, und wir möchten diese fortschrittliche Funktionalität nicht opfern, wenn wir mehrere Gewebe verbinden“, sagt Casey Ronaldson -Bouchard, Co-Autor der Studie.
Foto: Kacey Ronaldson-Bouchard/Columbia Engineering
Die Entwickler haben Gewebemodule erstellt, jeweils inihre optimierte Umgebung und trennte sie vom allgemeinen Gefäßfluss durch eine selektiv durchlässige Endothelbarriere. Einzelne Gewebemedien kommunizieren durch Endothelbarrieren und durch den Gefäßkreislauf. Die Forscher führten auch Monozyten, aus denen Makrophagen entstehen, in den Gefäßkreislauf ein, da sie eine wichtige Rolle bei der Lenkung von Gewebereaktionen auf Verletzungen, Krankheiten und therapeutische Ergebnisse spielen.
Die Ingenieure weisen darauf hin, dass alle Stoffe aus hergestellt wurdendie gleiche Linie menschlicher induzierter pluripotenter Stammzellen, die aus einer kleinen Blutprobe gewonnen werden. Dieser Ansatz eröffnet Möglichkeiten für individualisierte Studien für bestimmte Patienten.
Wissenschaftler haben den Betrieb des Modells für demonstriertForschung zu Krebsmedikamenten. Die Wissenschaftler manipulierten ihr Modell mit Doxorubicin, einem Krebsmedikament. Die gemessenen Wirkungen replizierten diejenigen, die in klinischen Studien zur Krebsbehandlung mit diesem Medikament berichtet wurden.
Für uns ist das ein großer Erfolg:Wir haben zehn Jahre damit verbracht, Hunderte von Experimenten durchgeführt, unzählige großartige Ideen erforscht und viele Prototypen geschaffen, und jetzt haben wir endlich diese Plattform entwickelt, die die Biologie der Organinteraktion im menschlichen Körper erfolgreich widerspiegelt.
Gordana Vunjak-Novakovic, Projektleiterin, Professorin an der Columbia University, Professorin für Biomedizinische Technik und Gesundheitswissenschaften an der Mikati Foundation
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