Инженеры впервые разместили на чипе несколько взаимосвязанных органов

Инженеры из Колумбийского университета представили первый в мире чип, на котором размещено сразу несколько связанных друг с другом органов, выращенных из человеческих тканей. Описание разработки опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.

Группа исследователей из Колумбийской школы инженерных и прикладных наук и Медицинского центра Колумбийского университета представили чип, состоящий из сконструированных человеческих сердца, кости, печени и кожи. Отдельные органы связаны между собой сосудистым потоком с циркулирующими иммунными клетками. 

Авторы работы говорят, что серьезной проблемой было обеспечение связи между тканями при сохранении их индивидуальных фенотипов. Исследователи создали для выращенных тканей индивидуальную среду и имитировали сосудистые потоки, которые переносят циркулирующие клетки и биологически активные факторы. Инженеры отмечают, что рециркуляция сосудистого потока позволяет органам общаться так же, как они это делают в человеческом теле.

«Поскольку мы сосредоточены на использовании моделей тканей, полученных от пациентов, мы должны индивидуально вырастить каждую ткань, чтобы она функционировала таким образом, чтобы имитировать реакции, которые вы могли бы увидеть у пациента, и мы не хотим жертвовать этой расширенной функциональностью при соединении нескольких тканей», — говорит Кейси Рональдсон-Бушар, соавтор исследования.

Фото: Kacey Ronaldson-Bouchard/Columbia Engineering

Разработчики создали тканевые модули, каждый в своей оптимизированной среде, и отделила их от общего сосудистого потока избирательно проницаемым эндотелиальным барьером. Индивидуальные тканевые среды сообщаются через эндотелиальные барьеры и через сосудистую циркуляцию. Исследователи также ввели в сосудистое кровообращение моноциты, дающие начало макрофагам, из-за их важной роли в управлении тканевыми реакциями на травмы, заболевания и терапевтические результаты.

Инженеры отмечают, что все ткани были получены из одной и той же линии индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток, полученных из небольшого образца крови. Такой подход открывает возможности для индивидуальных исследований для конкретных пациентов. 

Ученые продемонстрировали работу модели для исследования лекарства от рака. Ученые воздействовали на свою модель при помощи доксорубицина, противоопухолевого препарата. Измеренные эффекты повторили те, о которых сообщалось в клинических исследованиях лечения рака с использованием этого препарата.

Для нас это огромное достижение: мы потратили десять лет, провели сотни экспериментов, изучая бесчисленное количество отличных идей и создавая множество прототипов, и теперь, наконец, мы разработали эту платформу, которая успешно отражает биологию взаимодействия органов в организме человека.

Гордана Вуняк-Новакович, руководитель проекта, профессор Колумбийского университета, профессор биомедицинской инженерии и медицинских наук Фонда Микати

Читать далее

Посмотрите на «бесшумный» дрон с ионным двигателем нового поколения

Самцы древних трилобитов пристегивали самок во время спаривания

У России и США есть самолеты Судного дня: как и куда они полетят в случае конца света

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Самая мощная геомагнитная буря солнечного цикла достигла дна океана
Наука
Фестиваль фиджитал-спорта пройдет на конференции ЦИПР в Нижнем Новгороде
Новости
Российский планшет Yadro поступил в продажу: известна его цена и планы на будущее
Новости
Стала известна цена первого российского электромобиля «Атом»
Новости
Опубликованы самые детальные фото поверхности Европы
Космос
Первую в мире водородную яхту спустили на воду: ее длина больше 100 м
Новости
Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна
Космос
У зонда летящего к Меркурию произошел сбой двигателя
Космос
Замороженная ткань мозга восстановилась после 18 месяцев криоконсервации
Наука
Редкий глубоководный кальмар попал на видео, напав на подводную камеру
Наука
Экспресс-тест обнаруживает инсульт менее чем за шесть часов после первых симптомов
Наука
Канадский фермер, возможно, нашел на поле обломок ракеты SpaceX
Космос
Квантовую связь создали с помощью обычного городского оптоволоконного кабеля
Новости
Частный спутник сфотографировал МКС с расстояния 70 км
Космос
Ученые сварили пиво с помощью пчел-убийц
Наука
В НАСА рассказали, что вызвало самую мощную геомагнитную бурю десятилетия
Космос
Суперноги от MIT помогут людям быстро вставать после падений на Луне
Космос
Первому в мире ребенку вылечили глухоту с помощью генной терапии
Наука
Ученые нашли семь звезд в Млечном Пути, рядом с которыми могут жить инопланетяне
Космос
Забота об экологии и цифровой мир: какой софт помогает заботиться об окружающей среде?
Мнения