Учени от Виенския технологичен университет и Университета Кейо, Япония преодоляха ключово ограничение на технологията „орган върху чип”: те създадоха контролируема мрежа от микросъдове, които се държат като естествени кръвоносни канали.
Методът, базиран на използването на фемтосекундни лазери, позволява формиране на канали с диаметър по-малък от 100 микрометра с точност до микрометър. Това постижение отваря пътя за масово производство на реалистични модели на органи, необходими за тестване на лекарства.
Традиционно, създаването на съдови мрежи в хидрогелни чипове е бавно и неточно. Новата технология решава проблема: лазерната аблация формира 3D канали за 10 минути – 60 пъти по-бързо от аналозите, отбелязва IOPscience.
За да гарантират стабилността на структурите, учените модифицират процеса на втвърдяване на хидрогела, като използват двустепенен температурен режим. Това предотвратява деформацията на каналите, дори когато са били населени с ендотелни клетки, които активно променят средата в естествени условия.
Експериментите потвърждават функционалността на изкуствените съдове. Когато са изложени на TNF-α, маркер на възпаление, тяхната пропускливост се увеличава, както в живите тъкани. Освен това, върху чипа е пресъздадена структурата на чернодробен лобул със съдова мрежа, подобна на естествената.
„Сега можем да моделираме метаболизма в органите с точност, която преди беше невъзможна”, казва професор Александър Овсянников от Виенския технологичен университет (TU Vien).
Технологията вече привлече вниманието на фармацевтичните компании. Точните модели на съдове ще намалят времето за предклинични изпитвания и ще подобрят прогнозирането на странични ефекти.
Следващата стъпка е интегриране на метода с биопечат, за да се създадат многокомпонентни системи, които имитират сърцето, белите дробове и други органи.
