Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • mmif-2019
  • Vitacoin

Легкие-на-чипе заменят подопытных кроликов

Модель отека легких воссоздали на чипе

Медновости по материалам Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering:
"Lung-on-a-chip" sets stage for next wave of research to replace animal testing

Американские ученые воссоздали модель отека легких на полимерном чипе с использованием клеток человеческого организма. Авторы работы назвали свою модель, разработанную для испытания новых лекарственных препаратов, «легкие на чипе». Результаты исследований ученых из Института биоинженерии Висса при Гарвадском университете опубликованы в журнале Science Translational Medicine (Huh et al., A Human Disease Model of Drug Toxicity-Induced Pulmonary Edema in a Lung-on-a-Chip Microdevice).

«Легкие на чипе» представляют собой параллелепипед, сделанный из прозрачного, гибкого полимера. Внутри параллелепипеда друг над другом расположены два канала, разделенные тонкой пористой мембраной, с одной стороны выстланной клетками легких, с другой – клетками стенок капилляров.

Нижний канал выступает в роли кровеносного сосуда – по нему протекает жидкость, имитирующая кровь; по верхнему каналу движется воздушный поток. Дыхательный цикл имитирует вакуумный насос, после включения которого вся система воссоздает сжатие и расширение легких при дыхании.

При отеке легких плазма крови через стенки капилляра проникает в воздухоносную часть легкого, а именно в соединительную ткань (интерстиций). Обычно поступающая в интерстиций жидкость ликвидируется лимфатической системой, но при возникновении отека через капилляры просачивается слишком много плазмы, которую лимфатическая система уже не успевает удалить. Именно этот процесс воссоздали ученые при помощи своей модели.

Идентичность поведения искусственно созданной модели и легких человека была доказана экспериментально. Для этого исследователи использовали противораковый химиотерапевтический препарат под названием интерлейкин-2, одним из побочных эффектов применения которого является возникновения отека легких.

Ученые ввели препарат в жидкость, протекающую по имитирующему капилляр каналу, после чего «плазма» начала проникать через мембрану в воздухоносную часть системы – так же, как это происходит при развитии отека легких.

Однако в ходе эксперимента было сделано два немаловажных открытия. Во-первых, исследователи сделали вывод, что иммунная система не задействована в возникновении отека при лечении интерлейкином-2. Во-вторых, ученые установили, что активизация дыхательных процессов при отеке легких способствует увеличению количества жидкости, проникающей в интерстиций через стенку капилляра, более чем в три раза. Впоследствии они подтвердили это открытие в экспериментах на модельных животных.

«Эта модель отека легких может быть использована для идентификации новых терапевтических агентов in vitro», – подчеркнул доктор медицинских наук, директор Института биоинженерии Висса и ведущий автор исследования Дональд Ингбер (Donald Ingber).

Ингбер и его коллеги стремятся к тому, чтобы разработанные в институте модели органов-на-чипе – сердца, кишечника, почек и легких – постепенно смогли бы стать заменой испытанию лекарств на животных. «Ведущие фармацевтические компании проводят большое количество времени и тратят огромное количество средств на культуры клеток и на тестирование новых лекарств на животных. Но эти методы зачастую не способны предсказать влияние лекарственных агентов на человеческий организм», – подчеркнул Ингбер.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
09.11.2012

Читать статьи по темам:

бионика биочипы клеточные технологии Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Действующая модель человека

DARPA выделило грант для разработки 10 моделей различных органов-на-чипе и их объединения в модель организма человека с максимально точным представлением биохимических и физиологических особенностей.

читать

Виртуальная микрофлюидика

Метод контролируемого перемещения частиц в микрожидкостных системах с помощью управляемых магнитным полем цепочек из суперпарамагнитных микробусинок может произвести революцию в микрофлюидике.

читать

«Легкие на чипе» вместо подопытных крыс

Микрореактор с моделью человеческих легких, выращенных из стволовых клеток, позволит исследовать токсичность летучих веществ без использования лабораторных животных.

читать

Прогулка с экзоскелетом

Благотворительная организация Kessler Foundation обнародовала предварительные результаты клинического испытания носимого роботизированного экзоскелета Ekso для пациентов с травмой спинного мозга.

читать

Самый эффективный биогибридный фотоэлемент на основе шпината

Химики из Университета Вандербильта, соединив кремний и белок шпината, участвующий в фотосинтезе, создали фотоэлемент, который превращает свет в электричество намного эффективнее существующих «биогибридных» устройств сходного типа.

читать

Ткани-киборги

Создание живых «тканей-киборгов», пронизанных нанопроводниками, – первый удачный шаг на пути к комбинированию тканевой инженерии и электроники для создания тканевых имплантатов и систем для скрининга лекарственных препаратов.

читать