Революция в «Органах на чипе»: Созданы Управляемые Микрососуды с Помощью Лазера!
Венские ученые из Венского технического университета (TU Wien) в сотрудничестве с коллегами из Университета Кейо (Япония) совершили прорыв в области «органов на чипе». Они успешно создали управляемую сеть микрососудов, что является ключевым шагом в развитии этой перспективной технологии. Этот прорыв открывает новые возможности для изучения заболеваний, тестирования лекарств и, в конечном итоге, создания искусственных органов для трансплантации.
«Органы на чипе» - это микроэлектромеханические устройства, которые имитируют структуру и функции человеческих органов на миниатюрном уровне. Они позволяют ученым изучать, как органы реагируют на различные воздействия, такие как лекарства, токсины или изменения в окружающей среде. Однако, до сих пор одним из главных препятствий было создание реалистичной системы кровоснабжения для этих «органов».
Традиционные методы создания микрососудов часто оказываются неэффективными и сложными в управлении. Команда ученых разработала инновационный подход, основанный на использовании лазера. Они использовали ультрабыстрый лазер для точной абляции (удаления) материала в полимерной матрице, создавая микроканалы, которые затем заполнялись биосовместимыми материалами для имитации кровеносных сосудов.
Главное отличие этого метода в том, что ученые смогли создать не просто отдельные каналы, а целую сеть микрососудов, которые можно управлять. Это позволяет регулировать поток жидкости (крови) через «орган на чипе», имитируя физиологические условия и обеспечивая оптимальное питание и удаление отходов.
«Мы можем точно контролировать диаметр и расположение сосудов, а также регулировать скорость потока жидкости, - объясняет доктор Томас Шмидт, руководитель проекта в TU Wien. – Это позволяет нам создавать более реалистичные модели органов и проводить более точные исследования».
Ученые продемонстрировали свою технологию, создав микрососудистую сеть для имитации печени. Они показали, что эта сеть может поддерживать функционирование клеток печени в течение длительного времени, что является важным условием для создания функционирующих «органов на чипе».
Разработка имеет огромный потенциал для различных областей применения. Во-первых, она позволит проводить более эффективные и безопасные испытания лекарств, поскольку «органы на чипе» более точно имитируют реакцию человеческого организма, чем традиционные клеточные культуры или животные модели. Во-вторых, она может быть использована для изучения механизмов развития заболеваний, таких как рак или болезни печени, и разработки новых методов лечения. И, наконец, в долгосрочной перспективе, эта технология может привести к созданию искусственных органов для трансплантации, что решит проблему нехватки донорских органов.
Дальнейшие исследования будут направлены на создание более сложных и реалистичных «органов на чипе», включающих несколько типов клеток и тканей, а также на интеграцию этой технологии с другими передовыми технологиями, такими как 3D-печать и биосенсоры.
