Серце на чіпі не дуже схоже на серце зовні.
Дослідники з Гарвардського університету (Harvard University) створили перший «орган на чіпі» з інтегрованими датчиками, цілком надрукувавши його на 3D-принтері. Повністю автоматизована процедура друку відкриває можливість виробляти «серце на чіпі» за короткий термін і в різних форм-факторах, що дозволить дослідникам легше проводити довгострокові і короткострокові дослідження і отримувати різні необхідні дані. Робота опублікована в журналі Nature Materials.
«Органи на чіпах» - мікрофізіологічні системи, які за низкою своїх властивостей і характеристик можуть відповідати певним тканинам і клітинам, в тому числі і ураженою хворобою. За словами провідного автора дослідження Йохана Ульріка Лінда (Johan Ulrik Lind), цей новий метод не тільки дозволяє без зусиль змінювати і налаштовувати дизайн цих пристроїв, але і значно спрощує отримання даних.
«Органи на чіпі» імітують структуру і функції природних тканин і є багатообіцяючою альтернативою випробуванням на тваринах і вже розроблені мікрофізіологічні структури, які імітують роботу легких, серця, мови та кишечника. Однак є і проблеми: виробництво і отримання даних з «органів на чіпі» дуже дорогий і трудомісткий процес. Зараз подібні пристрої виробляються в чистих кімнатах за допомогою складного багатоступеневого літографічного процесу, а отримання даних з них вимагає твору мікроскопічних досліджень і високошвидкісної відеозйомки.
Співавтор роботи Травіс Базбі (Travis Busbee) говорить з цього приводу наступне: "Новий підхід вирішує обидві ці проблеми через" цифрове виробництво ". Розробляючи відповідні нові чорнила для мультиматеріальних 3D-принтерів, ми можемо автоматизувати процес виробництва разом з ускладненням самих вироблених пристроїв "
Загальний чіп містить кілька «колодязів-осередків», в кожній з яких знаходиться окремий «орган» з інтегрованими датчиками, що дозволяє дослідникам вивчити безліч зразків серцевої тканини за раз. Щоб продемонструвати ефективність розробленого пристрою, вчені надрукували матриці з восьми «сердець» на кожній і провела на них показові дослідження тимчасових змін серцевої тканини в стані скоротного стресу і тести лікарських препаратів.
«Орган на чіпі» (англ. Organ-on-a-chip) - інструмент для проведення біомедичних досліджень, що стрімко розвивається. Вважається, що одного разу він позбавить вчених, які займаються вивченням фізіології та патології людини, від необхідності користуватися тваринами моделями. В даний час створено кілька «органів на чіпах» - про деяких ми писали:
- Міні-шлунок людини вирощено зі стовбурових клітин
- Японські вчені виростили зі стовбурових клітин тканину легеневих альвеол
- Як мінімозги допоможуть уникнути хвороб
- Афіна - штучна людина для перевірки речовин на токсичність
- Молочна залоза в пробірці
Передбачається, що в майбутньому дослідникам будуть доступні «люди на чіпах» - комплекс «органів на чіпах», моделюючий не тільки органи і тканини самі по собі, але і їх взаємний вплив, обмін речовин та інші реакції організму.