Первое в мире «сердце на чипе» со встроенными датчиками

+7 926 604 54 63 address
 Сердце на чипе не очень похоже на сердце внешне.
Сердце на чипе не очень похоже на сердце внешне.

Исследователи из Гарвардского университета (Harvard University) создали первый «орган на чипе» с интегрированными датчиками, целиком напечатав его на 3D-принтере. Полностью автоматизированная процедура печати открывает возможность производить «сердце на чипе» за короткий срок и в различных форм-факторах, что позволит исследователям легче проводить долгосрочные и краткосрочные исследования и получать различные необходимые данные. Работа опубликована в журнале Nature Materials.

«Органы на чипах» — микрофизиологические системы, которые по ряду своих свойств и характеристик могут соответствовать определённым тканям и клеткам, в том числе и поражённым болезнью. По словам ведущего автора исследования Йохана Ульрика Линда (Johan Ulrik Lind), этот новый метод не только позволяет без труда менять и настраивать дизайн этих устройств, но и значительно упрощает получение данных.

«Органы на чипе» имитируют структуру и функции естественных тканей и являются многообещающей альтернативой испытаниям на животных и уже разработаны микрофизиологические структуры, которые имитируют работу лёгких, сердца, языка и кишечника. Однако есть и проблемы: производство и получение данных с «органов на чипе» очень дорогой и трудоёмкий процесс. В настоящий момент подобные устройства производятся в чистых комнатах с помощью сложного многоступенчатого литографического процесса, а получение данных с них требует произведения микроскопических исследований и высокоскоростной видеосъёмки.

Соавтор работы Травис Базби (Travis Busbee) говорит по этому поводу следующее: «Новый подход решает обе эти проблемы через «цифровое производство». Разрабатывая соответствующие новые чернила для мультиматериальных 3D-принтеров, мы можем автоматизировать процесс производства вместе с усложнением самих производимых устройств»

Общий чип содержит несколько «колодцев-ячеек», в каждой из которых находится отдельный «орган» с интегрированными датчиками, что позволяет исследователям изучить множество образцов сердечной ткани за раз. Чтобы продемонстрировать эффективность разработанного устройства, учёные напечатали матрицы из восьми «сердец» на каждой и провела на них показательные исследования временных изменений сердечной ткани в состоянии сократительного стресса и тесты лекарственных препаратов.

«Орган на чипе» (англ. Organ-on-a-chip) — стремительно развивающийся инструмент для проведения биомедицинских исследований. Считается, что однажды он избавит учёных, занимающихся изучением физиологии и патологии человека, от необходимости пользоваться животными моделями. В настоящее время создано несколько «органов на чипах» — о некоторых мы писали:

Предполагается, что в будущем исследователям будут доступны «люди на чипах» — комплекс «органов на чипах», моделирующий не только органы и ткани сами по себе, но и их взаимное влияние, обмен веществ и прочие реакции организма.

.
Комментарии