Mere realistiske og nøjagtige organer-på-chips

I et skridt mod bedre diagnosticering og behandling af fordøjelsesproblemer, såsom inflammatorisk tarmsygdom, videnskabsmænd rapporterer i ACS Biomaterials &Engineering at de har udviklet en første af sin slags kollagen-baseret membran til brug i mikrochips. Membranen er mere naturlig end andre, der er tilgængelige, og det kunne give organer-på-chips mulighed for mere præcist at replikere, hvordan sunde tarmceller bliver syge, og hvordan de reagerer på lægemiddelbehandlinger.

Traditionelt, videnskabsmænd har dyrket celler på laboratorieskåle og har brugt dyremodeller til at studere sygdom og dens potentielle behandlinger. Men ingen af ​​disse tilgange efterligner fuldt ud, hvad der sker i den menneskelige krop. For nylig, forskere udviklet en måde at dyrke levende celler i mikrofluidiske chips. Almindeligvis kaldet et organ-på-en-chip, hver enhed er typisk sammensat af et par fleksible, gennemskinnelige polymerer eller plast, der omgiver en porøs membran. Humane celler ekstraheret fra et organ kan dyrkes på polymeren eller på membranen. Imidlertid, fordi selve membranen ofte er lavet af plastik, det kan forstyrre celleinteraktioner og skævvride resultaterne. Så, Abhinav Bhushan og kolleger ved Illinois Institute of Technology forsøgte at skabe en mere naturlig membran, der ville fremme normal vækst og udvikling af menneskelige celler.

Forskerne producerede tre typer mikrofluidiske enheder. Den ene havde ingen membran, og den anden havde en plastafledt membran. For den tredje enhed, forskerholdet brugte kollagen til at danne membranen. Kollagen er et af de mest almindelige proteiner i kroppen, og det hjælper med at danne bindevæv. Derefter, de placerede menneskelige tyktarmsceller i hver enhed. Efter 5 dage, mikroskopisk evaluering afslørede, at tyktarmsceller på kollagenmembranen var langt mere levedygtige sammenlignet med dem, der dyrkes i de andre enheder. Ud over, cellerne dyrket på kollagenmembranen var mere differentierede. De så også ud til at blive integreret med kollagenfibrene for at ombygge mikromiljøet. Forskerne konkluderede, at brug af kollagenbaserede membraner i organ-på-en-chip-enheder øger væksten, levedygtighed og barrierefunktion af humane tyktarmsceller, og at metoden sandsynligvis kunne udvides til celler fra andre organer.