Британские исследователи вырастили искусственные лёгкие на чипе

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

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

Выручает в непредсказуемых ситуациях: обзор аккумуляторной УШМ INSPIRITECH AG1400

В жизни случаются такие ситуации когда аккумуляторный инструмент просто необходим. Временами случаются ситуации, когда нет возможности подключения к электричеству или просто удобнее воспользоваться...

Мотоцикл внутри колеса: как устроен советский интроцикл инженера Мельникова и почему он остался экзотикой

Идея посадить водителя внутрь огромного колеса кажется кинематографическим трюком, но в 1970 году советский инженер Эдуард Мельников воплотил ее в реальном прототипе. Его аппарат, названный...

«Мёртвая дорога» Салехард — Игарка: как строили трансполярную магистраль и почему бросили

Трансполярная магистраль — недостроенная железная дорога, которую возводили в 1947-1953 годах около 80-100 тысяч заключенных ГУЛАГа. Путь длиной 1300-1480 км должен был пройти от станции...

Флот без моря: почему Боливия единственная страна Южной Америки, лишённая выхода к океану

Боливия — одна из двух стран южноамериканского континента (наряду с Парагваем), не имеющих прямого выхода к морю. На карте это хорошо видно, ~120 км полоска суши отделяет страну от моря....

Большое кольцо в Осаке: зачем строили гигантское деревянное сооружение диаметром 700 метров и что с ним стало

На искусственном острове Юмешима в Осакском заливе во время подготовки к Всемирной выставке Expo 2025 появилось впечатляющее сооружение Большое кольцо. Гигантская деревянная конструкция с...