Технические Тенденции на 2016: Органы на чипах

Ученые производят устройства, которые имитируют функцию человеческих органов; технология, которая обещает изменить будущее медицины

Второе появление микрочипов в нашем техническом тренде 2016 года; «Органы на чипах» – крупная научная разработка, которая станет основной в течение следующих 12 месяцев.

Как это ни звучит, органы на чипах – это крошечные устройства, выстланные живыми клетками человека, которые имитируют структуру и функции различных органов человека, таких как легкие, печень и почки. Например, легкое на чипе имитирует биологические процессы внутри легкого человека.

Эти чипы позволяют быстро тестировать воздействие лекарств и легко контролировать с помощью микроскопов; чипы можно даже соединить вместе, чтобы имитировать целую сеть органов тела.

На ранней стадии органы на чипах, производимые Институтом биологического вдохновения Вайсса при Гарвардском университете, способны не только ускорить открытие лекарств и уменьшить зависимость от подопытных животных, но некоторые утверждают, что они способны « откроет будущее персонализированной медицины ».

Органы на чипах, недавно получившие награду «Дизайн года 2015» от Лондонского музея дизайна, уже привлекли внимание известных брендов. Исследователи из Института Висс в прошлом году запустили стартап под названием Emulate, который работал с такими компаниями, как Johnson & Johnson, над доклиническими испытаниями. Бренд также рассматривает возможность превращения чипов в свои программы исследований и разработок.

В связи с тем, что некоторые клинические исследования стоят более 2 миллионов долларов и неисчислимое количество человеческих жизней потеряно, новаторская технология «органы на чипах», безусловно, стоит увидеть в ближайшие месяцы.

Как это устроено

Органы на чипах – это микрочипы, которые встроены в полые микрофлюидные трубки, через которые можно перекачивать питательные вещества, воздух, кровь и вызывающие инфекцию бактерии.

Изготовленные во многом аналогично тому, как ИТ-фирмы производят мозг компьютера, микросхемы пропускают незначительное количество химикатов через клетки легких, кишечника, печени, почек и сердца. Затем он подражает механике этих структур. Прозрачный полимер чипов затем позволяет ученым увидеть, что происходит внутри органов на микроуровне. Способность чипов действовать так же, как человеческий орган, делает их отличным испытательным стендом для исследователей и фармацевтических компаний.

Существует несколько способов применения органов на чипах:

  • Обеспечить точную альтернативу традиционным тестам на животных, которые часто не могут предсказать реакцию человека
  • Чтобы проверить влияние новых препаратов кандидатов на безопасность и эффективность в тканях человека
  • Чтобы проверить безопасность макияжа
  • Чтобы проверить токсичность химических веществ
  • Чтобы помочь ученым уточнить, как ткани реагируют на новые препараты-кандидаты
  • Для обеспечения лучшего принятия нормативных решений
  • Разработка вакцин и лекарств для противодействия угрозам биотерроризма.

Объясняя, как работают органы на чипах, директор-основатель Института Висса; Дон Ингбер прокомментировал:

«Органы на чипах позволяют нам увидеть биологические механизмы и поведение, которых раньше никто не знал. Теперь у нас есть окно о деятельности молекулярного масштаба, происходящей в человеческих органах, в том числе о том, что происходит в клетках человека, чего не происходит у животных.

«Большинство фармацевтических компаний получают совершенно разные результаты на собаках, кошках, мышах и людях, но теперь они смогут тестировать специфические эффекты лекарств с большей точностью и скоростью.

«Следующим шагом является разработка действительно персонализированной медицины. Препарат может быть протестирован на  ваше  легкое, или  ваш  мозг, а не собака, или «среднестатистический» человек , который делает испытание

Добавить комментарий