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

✦ ИИ  Стоит ли покупать iPhone в России в 2026 году с учётом блокировок приложений и других ограничений

Вопрос о покупке iPhone в России сейчас вызывает больше споров, чем когда-либо. Ещё пару лет назад это было простое решение. Хочешь хороший телефон с отличной камерой и понятной системой, бери...

Почему проект соединения Чёрного и Каспийского морей будоражит умы уже 200 лет, но так и остаётся в черновиках

Идея прямого водного соединения между Каспийским и Чёрным морями возникла не в XXI веке, а намного раньше. Ещё XVIII в столетии естествоиспытатели и военные инженеры внимательно изучили...

Почему пластик с маркировкой 1, 6 и 7 нельзя ставить в микроволновку, и как отличить безопасный контейнер

Не весь пластик для микроволновки безопасен. Рассказываю, какие контейнеры нельзя греть, почему дешёвые лотки выделяют химию и какую посуду выбрать, чтобы не испортить еду и здоровье.

Как правильно выбрать бензопилу: три технические ошибки, которые совершают 90% покупателей

При виде мощной бензопилы у большинства мужчин и практичных хозяек срабатывает базовый технический интерес. Появляется вполне логичное желание поехать на дачу, расчистить старый сад, навести...

Мем, который парализовал университеты: почему простая задача «3x+1» уже век крадет время у лучших умов планеты

Математика полна сложных формул и теорем, для понимания которых требуются годы специального обучения. Однако существуют задачи, правила которых можно объяснить за минуту, но на их решение уходят...

Как работает естественный отбор на самом деле: ученые объяснили, почему полезные мутации не всегда закрепляются

Более полувека в науке о жизни доминировала концепция, которая на первый взгляд кажется парадоксальной. Согласно нейтральной теории молекулярной эволюции, созданной японским генетиком Мотоо Кимурой...