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

Идеальный эспрессо просчитали математически: физики вывели точное уравнение проницаемости кофейной таблетки

Каждое утро миллионы людей запускают сложный физический эксперимент. В небольшой металлической корзине — портафильтре (или, по-простому, рожке) — спрессовывается мелко...

Обзор зарядного устройства GP B423 – как распределяется мощность между слотами

Зарядные устройства для аккумуляторов формата AA и AAA обычно не вызывают особого интереса, пока не начинаешь смотреть, как они реально работают. GP B423 относится к базовому сегменту, но при...

Бозон Хиггса отвечает только за 2% массы видимой Вселенной. Откуда берется остальная?

В современной науке большой разрыв между тем, что мы знаем о мире из экспериментов, и тем, что мы можем доказать математически. Один из самых ярких примеров этого разрыва касается вопроса о том,...

История Wi‑Fi: От алгоритмов радиоастрономии до гигабитных стандартов

Wi‑Fi, который сегодня используется во всём мире, возник благодаря научным исследованиям передачи слабых радиосигналов через шумные и искажённые среды. В конце 1970-х годов инженеры австралийского...

Обзор зарядного устройства VOLTME Revo 140: 140 ватт без компромиссов

Рынок GaN-зарядок сейчас переполнен: каждый второй бренд обещает «революционную» компактность и рекордную мощность, и разобраться, кто из них реально делает качественный продукт, всё сложнее....