烏得勒支大學(xué)的研究人員開(kāi)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(xué)和理論物理學(xué)之間特殊合作的結(jié)果，顯著改善了裝置中的流體流動(dòng)。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(xué)實(shí)驗(yàn)藥理學(xué)教授 Roos Masereeuw 說(shuō)：“在這項(xiàng)研究中，我們制作了一個(gè)芯片，使我們能夠模擬微型腎臟和腸道，并研究物質(zhì)對(duì)這些器官的影響。”流體流動(dòng)(例如血液)會(huì)影響這些設(shè)備中細(xì)胞的發(fā)育和功能。“我們只是不知道適當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)需要多少流量，以及這是否盡可能接近現(xiàn)實(shí)。根據(jù) René van Roij 研究小組的計(jì)算，該芯片已經(jīng)過(guò)調(diào)整，我們可以模擬流體流動(dòng)盡可能真實(shí)。”
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(guò)。細(xì)胞被放置在試管上，理想情況下，試管會(huì)生長(zhǎng)成致密、均勻的特定腎臟或腸道細(xì)胞層，受模擬血流的流體壓力的影響。
物理學(xué)家 René van Roij 說(shuō)：“由于我們的理論計(jì)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(xué)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(dòng)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(xì)胞。在改進(jìn)的設(shè)備中，我們觀察到更好的層形成和改善的細(xì)胞發(fā)育。這帶來(lái)了預(yù)以無(wú)動(dòng)物方式進(jìn)行藥物處置的臨床體外測(cè)試又近了一步，”Van Roij 說(shuō)。
“我們現(xiàn)在有了一個(gè)模型，可以在后續(xù)項(xiàng)目中使用，我們將腸道與腎臟聯(lián)系起來(lái)，”Masereeuw 說(shuō)。“在那個(gè)項(xiàng)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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