Результаты опубликованы сегодня, в пятницу, 11 сентября, в журнале Biofabrication.
Работа была выполнена исследователями из Института регенеративной медицины Уэйк-Форест и Школы биомедицинской инженерии и наук Университета Тех-Уэйк-Форест Вирджинии.
Они создали архитектуру устройства, в которой была серия трехмерных конструкций клеток печени, заключенных в биополимер, который точно имитирует внеклеточный матрикс (ЕСМ). Окружение отпечатанных клеток этим ECM, который организм использует для поддержки клеток в печени, делает эту модель более реалистичной моделью клеток in vivo.
Этот метод использует фотошаблон для создания определенных трехмерных конструкций в микрофлюидной системе для быстрого исследования конструкции. «Это в основном уменьшенное перо», – объясняет Адам Холл, автор статьи. "В этом документе описаны довольно большие устройства – несколько миллиметров, – но мы работаем над их значительным уменьшением."
Сотрудничество оказалось ключом к успеху; "Проблемы были не слишком серьезными, когда мы с Адамом объединили наши области знаний."- добавляет Александр Скардал, еще один автор газеты. «Благодаря его опыту в области устройств и микротехнологии, а также моему опыту в области биоматериалов и биотехнологий, эти две технологии довольно хорошо интегрировались."
Устройство 3D-конструкт предлагает новый инструмент в разработке лекарств. В настоящее время 2D-тестирование in vitro не воспроизводит активность клеток, и до сих пор 3D-системы не обеспечивали адекватного взаимодействия клеток с ECM или предлагали особенно высокопроизводительное тестирование.
Именно здесь сочетание технологий оказалось жизненно важным. «3D-конструкции менее эффективны, если вы не можете быстро их исследовать», – продолжает Холл. "И без какой-либо важной задачи микрофлюидика – это просто забавный трюк для вечеринок."
Исследователи также были довольны тем, как быстро методы стали применяться.
«Когда мы впервые попытались выполнить фотошаблон на месте – это сработало», – говорит Скардал. "Наука не всегда так проста, поэтому мы знали, что можем что-то натолкнуть."
«Да, это был один из тех редких случаев, когда все, казалось, становилось на свои места», – добавляет Холл.
В настоящее время исследователи работают над уменьшением размера системы, позволяя использовать несколько конструкций, которые можно тестировать индивидуально.
Это откроет возможности для использования в тестировании на наркотики и персонализированной медицине.
«Представьте себе возможность поместить, например, опухолевые клетки пациента на чип и протестировать на них различные коктейли лекарств», – заключают они. "Вы можете определять эффективность и побочные эффекты различных методов лечения в индивидуальном порядке, не подвергая опасности пациента."