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
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос
ИИ научился предсказывать успеваемость студентов по данным профиля в VK
Новости
Странная звезда Млечного Пути пульсирует каждые 44 минуты и это не объяснить
Космос
Этот OLED-экран сам издает звук: каждый пиксель работает как динамик
Новости