Метаболические процессы на чипе

  • 26 марта, 2018
    0 Comments

    Учёные из Массачусетского технологического института разработали новую технологию, которая позволит тестировать новые лекарства и определять возможные побочные эффекты при их применении людьми. Система представляет из себя чип, на котором расположены микроёмкости с образцами человеческих тканей различных типов, соединённые так, чтобы имитировать некоторые метаболические процессы.

    Исследователи создали несколько видов чипа и смогли имитировать 10 типов органов: печень, лёгкие, кишечник, слизистую оболочку матки, мозг, сердце, поджелудочную железу, почки, кожу и скелетные мышцы. Каждый «орган» на чипе состоит из кластера в 1-2 миллиона клеток. Эти ткани не повторяют орган целиком, но могут воспроизводить многие из его функций. Что важно, большинство тканей были предоставлены пациентами, а не взяты из клеточный линий, разработанных для лабораторного использования.

    До этого момента исследователям удавалось имитировать лишь отдельные органы, кроме того, были использованы закрытые чипы, имеющие вход и выход для жидкости и требующие внешних насосов. А при разработке нового чипа были использованы инновационные технологии: чип сделали открытым, так чтобы можно было легко иметь доступ к тому, что происходит внутри, и на нём появились собственные насосы, которые контролируют поток жидкости между «органами», имитируя циркуляцию крови, иммунных клеток и белков в теле человека.

    С помощью этой системы учёные показали, что, доставляя тестируемый препарат в образец желудочно-кишечной ткани, они могут имитировать пероральный приём вещества человеком и затем проследить, как оно будет транспортироваться в другие ткани и метаболизироваться. Это, к примеру, может помочь узнать, может ли препарат, созданный для лечения какого-то одного органа, оказывать побочные эффекты на другие органы.

    Такая технология гораздо точнее может предсказать воздействие нового препарата на организм, чем опыты на животных, поскольку в ней используются ткани людей. Также её можно использовать для тестирования антител и других иммунных препаратов, которые вообще сложно испытывать на животных, поскольку они рассчитаны на взаимодействие с человеческой иммунной системой.

    Оригинал: Портал "Научная Россия" https://scientificrussia.ru/articles/telo-na-chipe-pomozhet-testirovat-m...

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    Ученые из клиники Майо решили изучить влияние микрогравитации на рост и биологические свойства стволовых клеток, для чего в ближайшее время будет подготовлен эксперимент по культивирования стволовых клеток человека на МКС. Спицалисты считают, что микрогравитация и невесомость могут не просто менять регенеративный потенциал стволовых клеток, но и стать новым способом более эффективного культивирования и найти свое применение в тканевой инженерии.

  • Twitter лента