烏得勒支大學的研究人員開發(fā)了一種新的器官芯片:一種以微型形式模擬和研究腎臟和腸道的裝置。該裝置是藥理學和理論物理學之間特殊合作的結(jié)果,顯著改善了裝置中的流體流動。研究人員于 7 月 24 日在生物工程和生物技術(shù)前沿發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
烏得勒支大學實驗藥理學教授 Roos Masereeuw 說:“在這項研究中,我們制作了一個芯片,使我們能夠模擬微型腎臟和腸道,并研究物質(zhì)對這些器官的影響。”流體流動(例如血液)會影響這些設(shè)備中細胞的發(fā)育和功能。“我們只是不知道適當?shù)拈_發(fā)需要多少流量,以及這是否盡可能接近現(xiàn)實。根據(jù) René van Roij 研究小組的計算,該芯片已經(jīng)過調(diào)整,我們可以模擬流體流動盡可能真實。”
腸道和腎臟的微型系統(tǒng)由容器中的一根管子組成,水從中流過。細胞被放置在試管上,理想情況下,試管會生長成致密、均勻的特定腎臟或腸道細胞層,受模擬血流的流體壓力的影響。
物理學家 René van Roij 說:“由于我們的理論計算,我們可以更好地了解哪種通道幾何形狀是最佳的,例如設(shè)備的形狀、輸入和輸出的位置、管在芯片中的位置” ,烏得勒支大學軟物質(zhì)理論教授。“現(xiàn)在我們也更好地了解以什么速度蠕動泵送液體以在體外產(chǎn)生一層發(fā)育良好的腎臟或腸道細胞。在改進的設(shè)備中,我們觀察到更好的層形成和改善的細胞發(fā)育。這帶來了預(yù)以無動物方式進行藥物處置的臨床體外測試又近了一步,”Van Roij 說。
“我們現(xiàn)在有了一個模型,可以在后續(xù)項目中使用,我們將腸道與腎臟聯(lián)系起來,”Masereeuw 說。“在那個項目中,我們將模擬腎臟疾病并研究它如何影響腸道的功能。”
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