Home » Будущее тестирования на наркотики: васкуляризованные технологии «орган-на-чипе»

Будущее тестирования на наркотики: васкуляризованные технологии «орган-на-чипе»

В эпоху быстрого технологического прогресса в биомедицинской инженерии ожидается революционная разработка, которая произведет революцию в нашем подходе к тестированию лекарств и моделированию заболеваний. Исследователи из Шанхайского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе добились значительных успехов в области васкуляризированных систем «орган-на-чипе» in vitro, предложив многообещающую альтернативу традиционным методам, которые в значительной степени полагаются на испытания на животных и упрощенные двумерные клеточные исследования. культуры.

Технология «орган-на-чипе» имитирует человеческие органы на микромасштабе путем культивирования клеток в контролируемой микросреде, которая имитирует трехмерную структуру и физиологические функции реальных тканей. Эти устройства объединяют различные типы клеток в сеть крошечных каналов и камер, что позволяет точно манипулировать как физическими, так и химическими условиями.

Ключ к эффективности этих чипов органов заключается в их способности объединять сосудистые системы, которые необходимы для транспортировки питательных веществ, кислорода и продуктов жизнедеятельности — точно так же, как в человеческом организме. Это достигается за счет сложных методов микроинженерии, таких как 3D-биопечать, микрофлюидика и использование гидрогелей, которые поддерживают рост микрососудистых сетей. Эти сети имеют решающее значение для создания более реалистичных моделей органов, поскольку они обеспечивают правильное функционирование и созревание тканей, повышая биологическую значимость чипов и их способность точно имитировать реакции человека.

Недавние инновации, отмеченные командой, включают различные типы чипов органов, например, для печени, мозга и сердца, каждый из которых предназначен для решения конкретных исследовательских вопросов, связанных с этими органами. Например, чип печени позволяет изучать метаболизм лекарств и прогрессирование заболеваний, а чип мозга дает представление о нейродегенеративных заболеваниях и влиянии фармацевтических препаратов на нервные ткани.

Одним из наиболее значительных преимуществ васкуляризированных систем «орган-на-чипе» является их потенциал в персонализированной медицине. Используя клетки, полученные от отдельных пациентов, эти чипы могут предсказать, как конкретные пациенты будут реагировать на различные лекарства, помогая адаптировать лечение к индивидуальным потребностям и минимизировать побочные эффекты. Это может оказаться особенно эффективным при лечении сложных заболеваний, таких как рак, где эффективность и побочные эффекты химиотерапии сильно различаются у разных пациентов.

Read more:  «Крошечный дом для престарелых» становится все популярнее: компания «Питтем» строит дома престарелых на заднем дворе

Более того, эти устройства обещают снизить зависимость от испытаний на животных, соответствовать этическим соображениям и потенциально ускорить процесс разработки лекарств. Традиционные модели на животных часто не точно воспроизводят болезненные состояния человека и не предсказывают реакцию человека на лечение, что приводит к неэффективности и высокому проценту неудач при разработке лекарств. Технологии «орган-на-чипе» могут обеспечить более точное, этичное и экономически эффективное решение.

Исследователи также подчеркивают роль этих чипов в изучении межорганных взаимодействий и заболеваний, затрагивающих несколько систем органов. Связывая различные чипы органов через микрофлюидные каналы, можно изучать сложные взаимодействия между органами, предлагая более глубокое понимание системных заболеваний и целостное представление об их прогрессировании и реакции на лечение.

В заключение можно сказать, что васкуляризированные технологии «орган-на-чипе» представляют собой значительный шаг вперед в биомедицинских исследованиях, предлагая мощный инструмент для тестирования лекарств, моделирования заболеваний и персонализированной медицины. Поскольку эти технологии продолжают развиваться, они обещают изменить наш подход к медицинским исследованиям, уменьшив нашу зависимость от моделей на животных и предоставив более точные, этичные и эффективные способы разработки новых методов лечения широкого спектра заболеваний.

Хунцзе Инь, Юэ Ван, На Лю, Сунъи Чжун, Лун Ли, Цюань Чжан, Цзэян Лю, Тао Юэ.
Достижения в области модельной структуры васкуляризованного органа на чипе in vitro.
Киборг Бионическая Система. 2024;5:0107. дои: 10.34133/cbsystems.0107

2024-06-04 08:00:00


1718056549
#Будущее #тестирования #на #наркотики #васкуляризованные #технологии #органначипе

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.