Scientific Online Resource System

Actual Nephrology

Орган-върху-чип, или първата стъпка към създаването на биоартифициален орган

Aleksandar Petrov, Svetla Staykova, Rositsa Zorcheva-Vateva

Abstract

3Д принтирането е динамично развиваща се технология, чийто огромен потенциал за приложение придобива бързо развитие и в областта на биомедицинските и инженерни науки. Докато все още невъзможността от принтиране на пълноценна кръвоносна система е един от лимитиращите фактори за създаването на цялостен, паренхимен орган, то от началото на 90-те години една млада научна дисциплина предлага алтернативен път до тази цел. Микрохидродинамиката (от англ. Microfluidics, „Микрофлуидика“) се занимава с манипулиране поведението на течностите на молекулярно равнище. Приложението е, че например лабораторни методи като ELISA, PCR, както и геномното секвениране, изискващи обемна апаратура и консумативи, биха могли да бъдат пренесени върху чипове с големината на човешки нокът, като запазват информативната си стойност. Друг интересен аспект е така нареченият „орган-върху-чип“. Устройството представлява микрофлуидична клетъчна култура, която за разлика от конвенционалните клетъчни култури може почти напълно да пресъздаде физиологията на органно ниво. Към момента успешно са създадени функциониращи модели на: „черво-върху-чип“, „бял дроб-върху-чип“, „кръвоносен съд-върху-чип“, „тумор-върху-чип“, „костен мозък-върху-чип“ и „бъбрек-върху-чип“. „Бъбрекът-върху-чип“ се е оказал значително информативен в експериментални условия. Jang KJ et al е наблюдавал пряко нефротоксичния ефект на цисплатина върху проксимални тубулни клетки. Клетъчната увреда е била мониторирана в продължение на 24 часа, с регистриране на биомаркери. В последващия период от 72 часа след премахването на увреждащия агент е регистрирано възстановяване на увредените клетки чрез активиране на аквапорин-2 рецепторите и самостоятелно движение на цитоскелета на тубулните клетки – самият процес е слабо изучен в експериментални модели животни. Друго приложение се намира във фармацевтичната индустрия, което неимоверно ще ускори разработването на нови лекарствени продукти без странични реакции. Микрохидродинамиката, в съчетание с 3Д принтирането, ще предостави редица възможности за развитие в медицината.


Keywords

органи, 3D printing

Full Text




DOI: http://dx.doi.org/10.14748/an.v13i1.7182

Refbacks

About The Authors

Aleksandar Petrov
Medical University of Varna
Bulgaria

Svetla Staykova
Medical University of Varna
Bulgaria

Rositsa Zorcheva-Vateva
Medical University of Varna
Bulgaria

Font Size


|