Британские исследователи вырастили искусственные лёгкие на чипе

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследовательская группа из Института Фрэнсиса Крика и швейцарской компании AlveoliX разработала и представила первую микрофизиологическую систему «лёгкие на чипе», которая не только имитирует дыхательные движения, но и полностью состоит из клеточного материала, полученного от одного человека. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

В основе технологии лежит использование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Эти клетки, полученные от донора, были перепрограммированы в стволовые, а затем дифференцированы в ключевые типы клеток, формирующих лёгочную ткань: альвеолярные эпителиальные клетки и иммунные клетки-макрофаги. Таким образом, вся созданная на чипе экосистема генетически идентична организму донора.

Само устройство, разработанное компанией AlveoliX, представляет собой чип с гибкой пористой мембраной. На одной стороне мембраны культивируются клетки лёгочного эпителия, имитирующие воздушный мешочек (альвеолу), а на другой — клетки, моделирующие кровеносный сосуд. Система подвергает мембрану циклическим механическим растяжениям, воспроизводя процесс вдоха и выдоха. Это механическое воздействие крайне важно, поскольку оно стимулирует клетки к формированию правильной структуры, включая микроворсинки, и созданию функционального тканевого барьера, как в настоящих лёгких.

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

Чтобы проверить функциональность модели, учёные воссоздали процесс заражения туберкулёзом. В систему, содержащую лёгочные и иммунные клетки, были введены бактерии Mycobacterium tuberculosis. В течение пяти дней наблюдения исследователи фиксировали формирование некротических очагов — скоплений мёртвых иммунных клеток, что является одним из ранних признаков развития заболевания. Это позволило в режиме реального времени изучить начальные, часто бессимптомные, стадии инфекции в генетически однородной человеческой среде.

Эта разработка решает две ключевые проблемы: неточность моделей, в которых используются клетки от разных доноров, и биологические различия между животными и человеком, из-за которых результаты тестов на животных не всегда применимы к людям. Технология открывает возможности для развития персонализированной медицины, позволяя тестировать эффективность антибиотиков и других препаратов на модели лёгких конкретного пациента. В планах исследователей — адаптация платформы для изучения других респираторных заболеваний, включая грипп, COVID-19 и рак лёгких.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

«Мелодия-106»: парадоксы первого в СССР музыкального центра первого класса

В 1978 году Рижский радиозавод имени Попова начал выпуск «Мелодии-106-стерео». В одном корпусе объединили радиоприёмник диапазонов ДВ, СВ, КВ I—III и УКВ, кассетную панель на венгерском ЛПМ,...

Обзор внешнего аккумулятора EcoFlow RAPID 25K (EF-HB-002): 170 Вт, PD 3.1 и информативный TFT-дисплей

EcoFlow RAPID Power Bank (модель EF-HB-002) позиционируется как высокомощный внешний аккумулятор для ноутбуков, планшетов и смартфонов. Заявленные параметры: ёмкость 25 000 мАч, суммарная выходная...

«Кольца, сережки, крестик есть?»: как за колбасу в СССР 1933 года отдали 98 тонн золота

Представьте магазин СССР 1933 года. За колбасу здесь просят золотое обручальное кольцо. Узнаем, как Торгсин выкачал 98 тонн золота у населения и построил Магнитку?

✦ ИИ  Как яблочный сок делают прозрачным — и почему одного сита недостаточно

Через стакан одного яблочного сока видно кухню, другой похож на жидкую яблочную мякоть. Разницу нельзя объяснить только тем, насколько мелким было сито. На производстве перед фильтрацией могут...

Почему рекламные видеоролики выглядят дорого: механика цветокоррекции

Рекламные видеоролики выигрывают не техникой, а цветом: как устроена цветокоррекция, чем грейд отличается от фильтра и почему дешёвый кадр выглядит богатым.

✦ ИИ  Зачем шоколад перемешивают часами, если его уже измельчили

Шоколадную массу измельчили — но до плитки ей ещё далеко. На производстве её продолжают перемешивать и обрабатывать, хотя крупных кусочков в ней уже нет. Дело в том, что мелкие частицы,...