Dr. Maïwenn Kersaudy-Kerhoas og Alfredo Ongaro arbejder i laboratoriet med PLA. Kredit:Heriot-Watt University
Dr. Maïwenn Kersaudy-Kerhoas og Alfredo Ongaro fra Institute of Biological Chemistry, Biofysik og Bioengineering har arbejdet sammen med industripartnere for at skabe den første Organ-On-Chip-teknologi, der bruger Polylactic Acid (PLA).
PLA er en ikke-giftig, miljømæssigt bæredygtigt materiale afledt af glucosefermentering og dets anvendelse på Organ-On-Chip (OOC) teknologi vil bringe mere miljømæssig bæredygtighed til den biomedicinske industrisektor.
Først udtænkt i 2007 for kunstigt at efterligne organers mekanik og fysiologiske respons, OOC bruges i vid udstrækning i medicinsk og farmaceutisk forskning for at undersøge virkningerne af lægemidler og andre kemikalier på organer. OOC giver forskere mulighed for at forbedre nøjagtigheden af dataindsamlingen og skabe mere fysiologisk relevante testområder uden at skade dyr. OOC-teknologi kunne forbedre personlig medicin ved at efterligne patientens organrespons på et bestemt lægemiddel ved at bruge selve patientens celler.
Imidlertid, 57 procent af OOC-teknologien bruger i øjeblikket polydimethylsiloxan (PDMS), som er et fleksibelt fossil-afledt materiale kendt for at frigive uønskede molekyler og kan binde til proteiner under visse forhold. Det her, i visse tilfælde kan forårsage tvivlsomme og uforudsigelige resultater, og finansiører har opfordret til at udvikle alternativer.
Skriver i BioRxiv, Heriot-Watt-holdet har vist, at polymælkesyre (PLA) overvinder mange af de problemer, som PDMS præsenterer i OOC-undersøgelser, demonstrerer, at det er billigere og nemmere at producere og oversættes godt til masseproduktion.
Dr. Kersaudy-Kerhoas sagde:"Vores forskning viser, at sikrere, Der kan bruges mere effektive materialer, der vil opnå mere pålidelige resultater, når der indsamles data fra laboratoriedyrket væv. Brug af Polylactic Acid (PLA) i Organ-On Chip-applikationer kan ændre, hvordan vi ser på denne teknologi, fjerner behovet for dyre og etisk tvivlsomme dyreforsøg, uden at gå på kompromis med bæredygtighed eller nøjagtigheden af de genererede resultater.
"Mere end halvdelen af de nuværende Organ-On-Chip-teknologier bruger polydimethylsiloxan (PDMS), som er udvundet af benzin og andre fossile brændstoffer. PLA, imidlertid, er en bæredygtig plast, produceret ved brug af vedvarende ressourcer med fokus på bæredygtige produktionskæder. Dette biokompatible materiale kan være en del af den næste generation af Organ-On-Chip og Microfluidic teknologi.
"At arbejde med kolleger fra University of Leeds, Universitetet i Rom Tor Vergata og to førende europæiske mikrofluidproducenter, microfluidic ChipShop og Micronit, vi har produceret Organ-On-Chip-prototyper, der opbygger forståelse for vigtigheden af bæredygtighed på denne arena. Vi ønsker at hjælpe med at fremme kendskabet til materialeinteraktioner på mikro- og nanoskala til alle mikrofluidiske og lab-on-chip-applikationer."
Dr. Holger Becker, Chief scientist officer hos microfluidic ChipShop sagde:"I øjeblikket, meget lidt forskning og endnu færre kommercielle aktiviteter har fundet sted inden for bionedbrydelige polymerer til mikrofluidik. I betragtning af behovet for mere miljøvenlige produkter også på dette område, vi er glade for at samarbejde med Dr. Kersaudy-Kerhoas' gruppe på Heriot-Watt University for at finde praktiske og kommercielt levedygtige løsninger for at opfylde vores samfundsmæssige ansvar."