Istraživači su razvili „krvni sud-na-čipu“ za srčane bolesti sa potencijalom da promeni budućnost testiranja i razvoja lekova. Tehnologija bi takođe mogla da smanji naše oslanjanje na testiranje na životinjama.
Tim Univerziteta u Sidneju uspešno je napravio providni mikročip sa potencijalom da smanji testiranje novih lekova za lečenje srčanih bolesti na životinjama pre nego što se nastavi sa kliničkim ispitivanjima.
Inovativni uređaj oponaša oštećenje krvnih sudova usled visokog protoka krvi i upale, prve faze koja dovodi do razvoja srčanih oboljenja. Dizajn nudi preciznije i detaljnije razumevanje kako i zašto dolazi do blokada na određenim mestima u krvnim sudovima. Razvoj tehnologije je objavljen u dva članka u časopisima Napredni funkcionalni materijali i Napredne tehnologije materijala.
„Ovo je neverovatan razvoj jer smo iskoristili prednosti ovih mikročipova koji su napravljeni od providnog materijala, i imitirali smo stanje koronarne arterije, koja snabdeva krvlju srčani mišić, i snimili ih mikroskopom kako bismo mapirali oblasti ćelije. oštećenja koja su bila slična lokacijama blokada kod pacijenata sa srčanim oboljenjima“, kaže vanredna profesorka Ana Voterhaus iz Centra Charles Perkins i Instituta Nano u Sidneju.
„Ako koristimo životinjski model, ne možemo da vidimo promene na ovom nivou detalja u živom organizmu jer ne možete da vidite kroz sudove.“
Odgovorne za preko 18 miliona smrtnih slučajeva godišnje, kardiovaskularne bolesti su vodeći uzrok smrtnosti na globalnom nivou i veliki problem javnog zdravlja.
Prva studija, objavljena u Advanced Functional Materials i koju vodi vanredni profesor Voterhaus koji je takođe sa Fakulteta medicinskih nauka, Medicinskog i zdravstvenog fakulteta, opisuje razvoj „krvnog suda na čipu“.
Krvni sud na čipu je mali uređaj koji ima sićušne kanale urezane u njega gde ljudske ćelije mogu da rastu, oponašajući strukturu i funkciju ljudskih krvnih sudova, što pomaže naučnicima i lekarima da rade testove brzo i sa vrlo malo tečnosti.
Iako miševi i druge životinje imaju sličnosti sa ljudskom biologijom, posuda na čipu koristi prave ljudske ćelije i nudi upravljiviju i isplativiju kontrolu u laboratoriji.
„Inovacije poput ove u oblasti tehnologije organ-na-čipu su ključne za potencijalnu korist milionima širom sveta, nudeći brži i isplativiji razvoj lekova bez oslanjanja na testiranje na životinjama“, kaže vanredni profesor Voterhaus.
U drugoj studiji su se udružili sa profesoricom Marcelom Bilek sa Fakulteta za biomedicinsko inženjerstvo i Fakulteta za fiziku.
Ova studija, objavljena u Advanced Materials Technologies i koju zajedno vode profesor Bilek i profesor Vaterhouse, razvila je novi, efikasniji pristup modifikaciji površine koji poboljšava materijale od kojih su napravljeni mikročipovi, čineći ih boljim za vezivanje proteina i ćelija u poređenju sa tradicionalni materijali.
Profesor Bilek, takođe iz Inicijative za otkrivanje lekova, Instituta za nano u Sidneju i Centra Čarlsa Perkinsa, rekao je: „Naš pronalazak revolucioniše oblast mikročipova, nudeći bolje površinske osobine u čipu u poređenju sa tradicionalnim uređajima.
„Učinili smo proces razvoja mikročipa efikasnijim bez ugrožavanja rezultata, sa ciljem da smanjimo potrebu za testiranjem na životinjama.
„Nova metoda je efikasnija u čvršćem vezivanju površinskog premaza i vezivanju biomolekula na kojima će ćelije rasti, što je od suštinskog značaja za oponašanje protoka krvi kroz uređaje.“
Istraživači se nadaju da se sa nalazima iz dve studije, razvijeni mikročip može koristiti u biomedicinskom prostoru za modeliranje ljudskih organa i bolesti. Ovo bi omogućilo bolje razumevanje ljudske biologije i ishoda skrininga lekova.
„Želimo da unapredimo naše istraživanje testiranjem uređaja koji simuliraju složene interakcije unutar ljudskih organa, omogućavajući nam da repliciramo naprednije stadijume bolesti, kao što su teške bolesti srca ili uznapredovali rak“, rekao je vanredni profesor Voterhaus.
Timovi sada rade na uključivanju dodatnih tipova vaskularnih ćelija kako bi bolje oponašali ljudske sudove i dodali masti kako bi oponašali nakupljanje holesterola u ćelijama krvnih sudova, što je sledeća faza srčanih bolesti.
Takođe razvijaju patentiranu tehniku modifikacije površine da bi je primenili na senzore i dijagnostiku.
