Nyt billedværktøj visualiserer cellefunktioner i et mikrofysiologisk system

Et mikrofysiologisk system (MPS), også kendt som et organ-on-a-chip, er en 3D -organkonstruktion ved hjælp af menneskelige celler, der hjælper med at afsløre, hvordan organer reagerer på stoffer og miljømæssige stimuli.

Nu, Tohoku University forskere har udviklet en ny analytisk metode, der visualiserer cellefunktioner i MPS ved hjælp af scanning probe mikroskopi (SPM).

SPM adskiller sig fra optisk mikroskopi, da den anvender fin sonde -scanning over en prøveoverflade og derefter udnytter de lokale interaktioner mellem sonden og overfladen. Den største fordel ved SPM i forhold til konventionel mikroskopi er, at fysiske og kemiske forhold kan erhverves hurtigt og som et billede i høj opløsning.

I dette studie, SPM'er vurderede en vaskulær model (vaskulatur-på-en-chip) ved at scanne elektrokemisk mikroskopi (SECM) og scanne ion konduktansmikroskopi (SICM). Ved hjælp af disse SPM'er, forskerne kvantificerede permeabiliteten og topografiske oplysninger om vaskulatur-på-en-chip.

"MPS viser potentiale til at rekapitulere fysiologien og funktionerne hos deres kolleger i menneskekroppen. De fleste undersøgelser om dette emne har fokuseret på konstruktionen af ​​biomimetiske organmodeller. I dag har der er en stigende interesse for at udvikle sensingsystemer til MPS, sagde første forfatter Yuji Nashimoto.

Nogle har udråbt elektrokemiske sensorer til at overvåge MPS. Imidlertid, de fleste elektrokemiske sensorer kan ikke erhverve rumlig information om cellefunktioner i MPS, fordi de kun har en sensor pr. analyt. I modsætning, SPM giver hurtigt rumlig information om cellefunktioner.

"Vores forskergruppe har udviklet forskellige elektrokemiske billedværktøjer, SPM'er og elektrokemiske arrays, "forklarede den tilsvarende forfatter Hitoshi Shiku.

"Disse enheder vil hjælpe med at indlede næste generations sensorer i MPS."