Nieuwe 'Person on a Chip'-technologie betekent miniatuur harten en levers

Is het menselijk lichaam echt zo gecompliceerd? Onderzoekers van de Universiteit van Toronto zijn erin geslaagd delen van het menselijk lichaam te destilleren op een stuk software dat niet veel groter is dan een stempel. Bijgenaamd 'person-on-a-chip'-technologie, de minuscule chips, die miljoenen levende menselijke cellen huisvesten, fungeren als vervanging voor echte organen bij het testen van medicijnen en kunnen dure en risicovolle dierlijke en menselijke modellen overbodig maken.Hoewel het idee niet nieuw is - er zijn al eerder orgels op chips gemaakt - zijn de officieel genoemde AngioChips opmerkelijk, niet alleen vanwege hun vermogen om echte orgels te modelleren, maar ook de interacties. tussen hen.

In een paper vrijgegeven deze week in het tijdschrift Natuurmaterialen, een Canadees team van onderzoekers beschrijft hoe kleine steigers, opgebouwd uit 3D-geprinte lagen van een biologisch afbreekbaar en biocompatibel polymeer bekend als POMaC, de architectuur bieden voor miniatuurversies van harten en levers uit het echte leven.

Elke chip, ongeveer zo groot als een miniatuur, is geperforeerd met microscopisch kleine kanalen die, als het hele ding ondergedompeld is in een bad van levende cellen, functioneren als de interne bloedvaten van het mini-orgaan. Na verloop van tijd komen het hart of de levercellen op de structuur terecht en groeien - en gedragen zich uiteindelijk - op dezelfde manier als in het menselijk lichaam.

Geïnjecteerd met klinisch relevante geneesmiddelen via hun netwerk van bloedvaten, bleken de AngioChips geneesmiddelen te verwerken op dezelfde manier als organen in het eigenlijke menselijk lichaam zouden doen. Net als puzzelstukjes kunnen de AngioChips en hun bloedvaten ook aan elkaar worden bevestigd, waardoor er een klein model ontstaat van een onderling verbonden long en hart.

Om te bewijzen hoe naadloos de chips fungeren als miniatuurorgels, gingen de onderzoekers door en implanteerden er een in de achterpoot van een rat, waarbij hij documenteerde hoe het bloed van de rat naadloos door de 3D geprinte bloedvaten kneep, schijnbaar van nature. Zulke functies zullen vooral nuttig zijn, rapporteren de onderzoekers, voor het koppelen van cellen aan bijvoorbeeld een kankergezwel en het menselijk hart, en zien of een medicijn de ene en niet de andere kan vernietigen.

Het commercialiseren van de AngioChips is nog niet gebeurd - hoofdauteur Milica Radisic, Ph.D. werkt eraan via haar spin-off bedrijf TARA Biosystems Inc. - maar dit zal waarschijnlijk geen probleem zijn voor de onderzoekers, aangezien deze nieuwe technologie de onderzoekers naar de voorgrond van het mini-orgelspel heeft doen stijgen. Maar laten we echt zijn - wat extra financiering zou een broodnodige stimulans voor de onderzoekers zijn, aangezien elk van de kleine meerlagige steigers nauwgezet wordt samengesteld met de hand.