'Organ-on-a-chip’ Inaweza Kuharakisha Utaftaji wa Matibabu ya Magonjwa

Watafiti wameunda sura tatu-dimensional “chombo-kwenye-chip,” ambayo huwezesha ufuatiliaji wa kila wakati wa seli, na inaweza kutumika kutengeneza matibabu mapya ya magonjwa huku ikipunguza idadi ya wanyama wanaotumiwa katika utafiti.

Kifaa, ambayo inajumuisha seli ndani ya transistor ya 3-D iliyotengenezwa kutoka kwa nyenzo laini kama sifongo iliyochochewa na muundo wa tishu asili., huwapa wanasayansi uwezo wa kusoma seli na tishu kwa njia mpya. Kwa kuwezesha seli kukua katika vipimo vitatu, kifaa kinaiga kwa usahihi jinsi seli hukua katika mwili.

Picha: Masters wanaofadhiliwa kikamilifu

lakini kila moja peke yake mara nyingi haijumuishi mengi, inayoongozwa na Chuo Kikuu cha Cambridge, sema kifaa chao kinaweza kurekebishwa kutoa aina nyingi za viungo-ini-on-a-chip au moyo-on-a-chip., kwa mfano - hatimaye kusababisha mwili kwenye chip ambayo inaweza kuiga jinsi matibabu mbalimbali huathiri mwili kwa ujumla..

Yao Kila moja ya kozi/sehemu katika kozi hii kubwa inayokuja baada ya kuchukua kumbukumbu inapaswa kuonekana katika fremu hii zimeripotiwa kwenye jarida lakini inaweza kuwa na faida ya kutosha kwamba helical itashinda juu ya fimbo ya muda mrefu.

Mchanganyiko wa resini mbalimbali za alkyd kutoka kwa mafuta ya mwarobaini huripotiwa kwa kutumia monoglyceride, masomo ya kibiolojia yalikuwa (na bado wapo) Imefanywa katika vyombo vya petri, ambapo aina maalum za seli hupandwa kwenye uso wa gorofa. Ingawa maendeleo mengi ya matibabu yamefanywa tangu miaka ya 1950, ikiwa ni pamoja na chanjo ya polio, zimetoka kwenye vyombo vya petri, mazingira haya ya pande mbili hayawakilishi kwa usahihi mazingira asilia ya pande tatu za seli za binadamu, na inaweza kusababisha taarifa za kupotosha na kushindwa kwa dawa katika majaribio ya kimatibabu.

"Miundo ya seli zenye sura mbili imetumikia jamii ya kisayansi vyema, lakini sasa tunahitaji kuhamia mifano ya seli zenye sura tatu ili kuendeleza kizazi kijacho cha matibabu,” alisema Róisín Owens, kutoka Idara ya Uhandisi wa Kemikali na Bioteknolojia ya Cambridge, na mwandishi mkuu wa utafiti.

"Tamaduni za seli zenye sura tatu zinaweza kutusaidia kutambua matibabu mapya na kujua ni yapi ya kuepuka ikiwa tunaweza kuyafuatilia kwa usahihi.,” alisema Charalampos Pitsalidis, mtafiti wa baada ya udaktari katika Idara ya Uhandisi wa Kemikali & Bayoteknolojia, na mwandishi wa kwanza wa utafiti.

Sasa, 3-Seli za D na tamaduni za tishu ni uwanja unaoibuka wa utafiti wa matibabu, kuwezesha wanasayansi kusoma fiziolojia ya viungo vya binadamu na tishu kwa njia ambazo hazijawezekana hapo awali. Walakini, wakati tamaduni hizi za 3-D zinaweza kuzalishwa, teknolojia ambayo inatathmini kwa usahihi utendaji wao kwa wakati halisi haijaendelezwa vizuri.

"Seli nyingi katika mwili wetu huwasiliana kwa ishara za umeme, kwa hivyo ili kufuatilia tamaduni za seli kwenye maabara, tunahitaji kuunganisha electrodes kwao,” alisema Owens. “Hata hivyo, elektroni ni ngumu sana na ni ngumu kushikamana na tamaduni za seli, kwa hivyo tuliamua kugeuza kitu kizima juu ya kichwa chake na kuweka seli ndani ya elektrodi.

Kifaa, ambayo Owens na wenzake, maendeleo ni msingi a “kiunzi” ya sponji ya polima inayoendesha, imeundwa katika transistor ya electrochemical. Seli hukuzwa ndani ya kiunzi na kifaa kizima huwekwa ndani ya bomba la plastiki ambapo virutubishi muhimu kwa seli vinaweza kutiririka.. Matumizi ya laini, elektrodi ya sifongo badala ya elektrodi ya chuma ngumu ya kitamaduni hutoa mazingira asilia zaidi kwa seli na ni ufunguo wa mafanikio ya chombo kwenye teknolojia ya chip katika kutabiri mwitikio wa chombo kwa vichocheo tofauti..

Chombo kingine kwenye vifaa vya chip kinahitaji kutengwa kabisa ili kufuatilia kazi ya seli, lakini kwa kuwa muundo unaoongozwa na Cambridge unaruhusu ufuatiliaji endelevu wa wakati halisi, inawezekana kufanya majaribio ya muda mrefu juu ya madhara ya magonjwa mbalimbali na matibabu ya uwezo.

"Kwa mfumo huu, tunaweza kufuatilia ukuaji wa tishu, na afya yake kwa kukabiliana na madawa ya nje au sumu,” alisema Pitsalidis. "Mbali na uchunguzi wa sumu, tunaweza pia kushawishi ugonjwa fulani katika tishu, na usome njia kuu zinazohusika katika ugonjwa huo au kugundua matibabu sahihi.

Watafiti wanapanga kutumia kifaa chao kutengeneza a “gut-on-a-chip” na kuiambatanisha na a “bongo-on-a-chip” ili kusoma uhusiano kati ya microbiome ya utumbo na utendakazi wa ubongo kama sehemu ya mradi wa IMBIBE.

Chanzo: www.laboratoryequipment.com, na Chuo Kikuu cha Cambridge