วิศวกรวางอวัยวะที่เชื่อมต่อถึงกันหลายชิ้นไว้บนชิปเป็นครั้งแรก

ทีมนักวิจัยจาก Columbia School of Engineering and Applied Sciences และ Columbia Medical Center

มหาวิทยาลัยโคลัมเบียมอบชิปประกอบด้วยหัวใจ กระดูก ตับ และผิวหนังของมนุษย์ แต่ละอวัยวะเชื่อมต่อกันด้วยการไหลของหลอดเลือดกับเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ไหลเวียน

ผู้เขียนงานบอกว่ามีปัญหาร้ายแรงคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสื่อสารระหว่างเนื้อเยื่อในขณะที่รักษาฟีโนไทป์ของแต่ละคน นักวิจัยได้สร้างสภาพแวดล้อมเฉพาะสำหรับเนื้อเยื่อที่โตขึ้นและการจำลองการไหลของหลอดเลือดซึ่งมีเซลล์หมุนเวียนและปัจจัยที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ วิศวกรตั้งข้อสังเกตว่าการไหลเวียนของหลอดเลือดหมุนเวียนช่วยให้อวัยวะต่างๆ สื่อสารกันในลักษณะเดียวกับที่ใช้ในร่างกายมนุษย์

“เพราะเราเน้นการใช้ของแบบจำลองเนื้อเยื่อที่ได้รับจากผู้ป่วย เราจำเป็นต้องเติบโตเนื้อเยื่อแต่ละส่วนเพื่อให้ทำงานในลักษณะที่เลียนแบบการตอบสนองที่คุณอาจพบในผู้ป่วย และเราไม่ต้องการเสียสละการทำงานขั้นสูงนั้นเมื่อรวมเนื้อเยื่อหลาย ๆ อันเข้าด้วยกัน” Casey Ronaldson กล่าว -Bouchard ผู้เขียนร่วมของการศึกษา

ภาพ: Kacey Ronaldson-Bouchard/Columbia Engineering

นักพัฒนาได้สร้างโมดูลเนื้อเยื่อแต่ละส่วนในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด และแยกพวกมันออกจากกระแสน้ำของหลอดเลือดทั่วไปโดยผนังกั้นบุผนังหลอดเลือดที่ดูดซึมได้ สื่อเนื้อเยื่อส่วนบุคคลสื่อสารผ่านสิ่งกีดขวางบุผนังหลอดเลือดและผ่านการไหลเวียนของหลอดเลือด นักวิจัยยังได้แนะนำ monocytes ซึ่งก่อให้เกิดแมคโครฟาจในระบบไหลเวียนของหลอดเลือดเนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการตอบสนองของเนื้อเยื่อต่อการบาดเจ็บ โรค และผลการรักษา

วิศวกรทราบว่าผ้าทั้งหมดได้มาจากซึ่งเป็นเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ที่เกิดจากมนุษย์ซึ่งได้จากตัวอย่างเลือดขนาดเล็ก แนวทางนี้เปิดโอกาสให้มีการศึกษาเฉพาะรายบุคคลสำหรับผู้ป่วยเฉพาะราย 

นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตการทำงานของแบบจำลองสำหรับการวิจัยยารักษามะเร็ง นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับเปลี่ยนแบบจำลองของพวกเขาด้วย doxorubicin ซึ่งเป็นยาต้านมะเร็ง ผลกระทบที่วัดได้จำลองจากรายงานในการทดลองทางคลินิกการรักษามะเร็งโดยใช้ยานี้

สำหรับเรา นี่คือความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่:เราใช้เวลาสิบปี ทำการทดลองหลายร้อยครั้ง สำรวจแนวคิดที่ยอดเยี่ยมนับไม่ถ้วน และสร้างต้นแบบจำนวนมาก และในที่สุด เราก็ได้พัฒนาแพลตฟอร์มนี้ที่สะท้อนถึงชีววิทยาของการมีปฏิสัมพันธ์ของอวัยวะในร่างกายมนุษย์ได้สำเร็จ

Gordana Vunjak-Novakovic หัวหน้าโครงการ ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์และวิทยาศาสตร์สุขภาพที่มูลนิธิ Mikati

อ่านเพิ่มเติม

ดูโดรนที่ "เงียบ" กับการขับเคลื่อนไอออนเจเนอเรชันใหม่

ตัวผู้ไทรโลไบต์โบราณมัดตัวเมียระหว่างผสมพันธุ์

รัสเซียและสหรัฐอเมริกามีเครื่องบิน Doomsday: พวกเขาจะบินอย่างไรและที่ไหนในกรณีการสิ้นสุดของโลก