Ученые Пенсильванского университета разработали первую плаценту на микросхеме, которая полностью моделирует транспорт питательных веществ через плацентарный барьер. Прибор размером с флэшку состоит из двух слоев человеческих клеток, моделирующих взаимодействие между матерью и плодом.
Как и другие органы на чипах, такие, например, которые имитируют легкие, кишечник и глаза, плацента на чипе обеспечивает уникальную способность имитировать и изучать функции человеческого органа так, как это невозможно было сделать с помощью традиционных инструментов.
Исследование проходило в рамках общенациональной программы, которую спонсировал фонд March of Dimes и целью которого было изучение причин преждевременных родов и способов их предотвращения. Работа была опубликована в журнале Lab on a Chip.
Устройство представляет собой прозрачную плату с двумя параллельными микрофлюидальными каналами, разделенными пористой мембраной. На одной стороне пор растут трофобластные клетки, которые участвуют во взаимодействии с материнской кровью. На другой — эндотелиальные клетки, которые находятся на внутренней части кровеносных сосудов плода. Оба этих слоя имитируют плацентарный барьер, врата между сердечно-сосудистой системой матери и ребенка.
Биоматериал нового типа позволит управлять функциями органов
Идеи
Ученые показали, что два слоя клеток продолжают расти и развиваться внутри чипа, переживая процесс «синцитиализации», пишет Phys.org.
«Клетки плаценты меняются в ходе беременности, — говорит профессор Дан Ху. — Плацентарные трофобластные клетки соединяются друг с другом, образуя так называемый синцитий. Барьер становится тоньше, и с новой моделью мы способны воспроизвести это изменение. Этот процесс очень важен, потому что он воздействует на плацентарный транспорт».