3D-печать «Body-on-chip»

Благодаря новейшей инновации животным больше не придется страдать для этих тестов, чтобы развивать медицинскую отрасль. Тем более что теперь исследователи могут анализировать поведение органов более безопасным способом. Действительно, устройство Body-On-Chip было разработано в рамках докторской стипендии в сотрудничестве с Национальным центром замены, совершенствования и уменьшения количества животных в исследованиях (NC3Rs) и при финансовой поддержке Unilever.

Эта инновация, разработанная в шотландской столице, первая в мире как в области здравоохранения, так и в медицинских исследованиях. Недавно разработанный чип состоит из пяти камер, изготовленных с помощью 3D-принтера. Отдельные компоненты предназначены для повторения человеческого сердца, мозга, почек, легких и печени. Каналы, соединяющие разные отделы органов, используются для распространения лекарства.

В контролируемой среде эта капиллярная система покажет исследователям, как и где новые медицинские субстраты распространяются в системе кровообращения человека, как органы реагируют на них и как долго препарат остается в отдельных органах. Чтобы сделать заключение о медицинском распространении в организме человека, используемые устройства «body-on-chip» должны иметь одинаковую скорость потока в разных образцах.

С этой целью ученые Эдинбургского университета Лиам Карр, изобретатель чипа, и доктор Адриана Таварес из Эдинбургского центра сердечно-сосудистых наук (CVS), научный руководитель Карра, работали с Эдинбургским колледжем искусств, чтобы проверить разные версии чипа. Позитронно-эмиссионная томография используется для проверки равномерного распределения препарата в объекте. Это используется для разработки изображений в формате 3D, которые показывают процессы внутри соответствующих органов, говорит Лиам Карр. ПЭТ – это диагностический метод визуализации в медицине, использующий безопасный радиоактивный индикатор.

В конечном счете, по словам Карра, преимуществом ПЭТ является раннее выявление признаков заболеваний сердца, рака, неврологических расстройств и других заболеваний. Изобретатель отмечает, что, например, модель жировой болезни печени может быть реализована в устройстве, чтобы сделать выводы о влиянии больной печени на другие органы. Кроме того, по словам Карра, несколько моделей можно увязать, чтобы исследовать влияние различных заболеваний друг на друга.

В конце концов, этот метод помогает исследователям оценить влияние нового лекарства на весь организм пациента и, таким образом, является значительным прогрессом в тестировании лекарства, по словам двух исследователей. Таварес также подчеркнула важность body-on-chip для животных: «Это устройство демонстрирует действительно мощный потенциал для уменьшения большого количества животных, используемых во всем мире для тестирования лекарств и других соединений, особенно на ранних стадиях, когда только 2% соединений продвигаются через конвейер открытия».

По словам Тавареса, есть и другие преимущества, такие как снижение затрат вследствие отказа от тестирования на животных и ускорения внедрения лекарств. Кроме того, использование человекообразных моделей вместо предыдущих моделей живых животных при разработке лекарства является преимуществом с точки зрения улучшения информации о последствиях заболеваний. Таким образом, новый метод является более нравственной и более эффективной альтернативой традиционным методам тестирования на животных в фармацевтической разработке и может способствовать улучшению здравоохранения в будущем.