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 »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Турбулентность похожа на желе: почему даже самая сильная тряска физически не может уронить самолет

Есть простой физический эксперимент, который наглядно объясняет принципы аэродинамики. Возьмите прозрачный стакан, до краев наполненный плотным фруктовым желе. Погрузите в центр этой упругой массы...

Что посмотреть в Каире за 3 дня? Новый музей, плато Гиза, городские кварталы

Обычно я обхожу стороной популярные туристические направления, но под Новый год возникло неожиданное желание слетать в Египет. При подготовке путешествия прочитал много негатива про эту страну,...

«Белые силуэты прошлого»: зачем в СССР белили деревья и бордюры?

Весенние дворы советского времени неизменно ассоциируются с побелкой: аккуратные белые полосы вдоль тротуаров, выбеленные стволы деревьев, бордюры, столбы и иные элементы городской среды. Эта...

Почему интернет иногда работает плохо и при чём здесь DNS

Я часто сталкиваюсь с тем, что у людей интернет вроде бы есть, сайты открываются, но при этом всё работает медленно, некоторые страницы не загружаются, а иногда браузер пишет странные ошибки....

Какими были самые первые смартфоны Xiaomi: обзор Xiaomi Mi 1S с MIUI V5 и процессором Snapdragon S3

История смартфонов Xiaomi началась в 2011 году с серии Mi 1. У меня в руках оказался один из флагманов линейки — Xiaomi Mi 1S. Каким был этот смартфон и чем он удивляет сейчас?

Обзор солевых батареек AAA от четырех брендов – как ток разряда меняет реальную емкость

Солевые батарейки AAA часто воспринимаются как что-то простое и понятное, но на практике вопросов к ним хватает. Насколько сильно они зависят от тока нагрузки, и можно ли по цифрам понять, где...