14 декабря 2019, суббота, 06:39
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Будущее рядом: сборка человеческих «органов-на-чипе»

Микробиореактор «Гомункулус»
Микробиореактор «Гомункулус»
 
Партнер проекта

Гарвардский институт Висс и компании AstraZeneca объявили о начале сотрудничества в деле создания «органов-на-чипах». Их цель — создать более точные устройства для прогнозирования безопасности лекарственных средств на организм человека. 

«Органы-на-чипах» - это искусственно созданные биомиметические системы, микробиореакторы, построенные из микрожидкостных каналов и живых человеческих клеток. Такая конструкция копирует ключевые функциональные единицы систем живых организмов и воспроизводит физиологические процессы органа in vitro (в пробирке).

AstraZeneca давно известна разработками  в сфере биофармацевтического бизнеса. Компания является одной из крупнейших в мире, она работает в более ста странах мира. Она, прежде всего, сфокусирована на разработке и коммерциализации лекарств для лечения онкологии, инфекций и неврологии. В сферу ее интереса также входят сердечно-сосудистые, метаболические и дыхательные заболевания.

Сотрудничество с AstraZeneca поможет институту разработать органы «животные-на-чипах». Затем они будут проверены вместе с человеческими модели для понимания, как препарат может повлиять на пациентов. Ученые считают, что тестирование потенциальных лекарств на животных является необходимым шагом на пути к развитию концепции «органы-на-чипах».

Подобные микроустройства используются для проверки эффективности и токсичности лекарственных препаратов и различных химических веществ, а также для создания в пробирке моделей развития заболеваний человека.  Учитывая законы Европейского Союза, запрещающие тесты на животных, «органы-на-чипах» являются недорогой альтернативой в фармацевтических, химических разработках и исследованиях окружающей среды.

Работа коллектива авторов, опубликованная в Nature, описывает устройство и применения таких «органов-на-чипах». Сначала изготавливается многослойный микрожидкостный прибор, который состоит из двух параллельных эластомерных микроканалов-трубок, разделенных тонкой и гибкой пористой мембраной.

Например, чтобы создать дышащее легкое на чипе, которое имитировало бы механику альеолярно-капиллярной структуры легкого живого человека, клетки альвеолярного эпителия человека и микроваскулярные клетки эндотелия культивируются (выращиваются) в этом приборе, а вакуумные камеры-насосы на концах трубок создают физиологический поток жидкости и создают ритмические движения, аналогичные дыхательным. Этот принцип используется и при создании моделей других органов человеческого тела.

В России созданием  «человека-на-чипе» занимается российская компания Научно-технический центр «БиоКлиникум», входящий в европейский консорциум AXLR8. Как рассказал ее директор, выпускник химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, к.б.н. Дмитрий Сахаров, основа микробиореактора – это живые эукариотические клетки, на которых тестируют действие веществ. Российский вариант технологии «человек-на-чипе» называется «Гомункулус». Разработки стали возможны в первую очередь благодаря сочетанию в одном коллективе молодых талантливых математиков, физиков, химиков и инженеров. БиоКлиникум работает над моделями кишечника, печени, кожи и мозга. 

Микробиореактор позволяет осуществлять длительное сокультивирование клеточных культур (моделей органов и тканей) с тонким мониторингом их состояния, которое дает возможность проводить тестирование веществ различного назначения для выявления их возможного действия на организм человека.

При создании чипа исследователи по сути уменьшили организм человека в 100 000 раз, пропорционально снизив скорость циркуляции жидкости, чтобы остаться в рамках нормальной физиологии. Даже насос на чипе сконструирован таким образом, чтобы создавать небольшое сжатие-растяжение клеток, как это происходит при пульсировании крови от сердечных сокращений

«Мы планируем на основе биопсии опухоли пациента и дальнейшем культивировании выделенных раковых клеток в микробиореакторе помогать в подборе индивидуального лечения, так называемая концепция ex vivo подбора терапии. Для «Гомункулуса» параллельной задачей будет оставаться скрининг новых фармацевтических препаратов, поиск лекарств-кандидатов, оценка их безопасности и эффективности на клеточных моделях органов и тканей человека», - поделился планами Дмитрий Сахаров.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп защита растений информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.