В журнале Lab on a Chip опубликовано исследование специалистов кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M. Они разработали усовершенствованный сосудистый чип, способный воспроизводить сложные анатомические формы настоящих кровеносных сосудов. Эта разработка открывает новые горизонты в изучении сосудистых заболеваний и тестировании лекарств без участия животных.
Микрофлюидные сосудистые чипы, или искусственные сосуды в миниатюре, представляют собой платформу, в которой можно точно моделировать поток крови и реакцию клеток на его изменения. Обычно такие модели строятся по упрощенной схеме — как прямые каналы. Однако реальная сосудистая система сложнее: разветвления, расширения, сужения, резкие изгибы — все эти особенности влияют на то, как ведет себя кровь и как на это реагируют клетки.
Магистрантка Дженнифер Ли под руководством профессора Абишека Джайна воссоздала такие формы в лабораторных условиях. Используя новые подходы, команда смогла воспроизвести на чипе сосуды, включающие аневризмы — участки расширения, и стенозы — места сужения. Это позволило наблюдать, как изменяется нагрузка на стенки сосудов и поведение эндотелиальных клеток, формирующих их внутреннюю оболочку.
Работа Ли стала продолжением проекта, начатого в той же лаборатории несколько лет назад, когда был создан первый сосудистый чип с прямой геометрией. Новый подход делает возможным исследование заболеваний в условиях, максимально приближенных к реальности. В будущем ученые планируют добавить в модель другие типы клеток, чтобы более точно имитировать межклеточные взаимодействия и реакцию тканей.
Исследователи уверены, что такие чипы помогут не только глубже понять развитие сосудистых нарушений, но и ускорить разработку лекарств, безопасных для человека. Дженнифер Ли, начавшая как студентка без опыта, сегодня занимается проектом, который попадет на обложку майского выпуска журнала и, возможно, определит новое направление в биомедицине.
Способность воссоздавать сложные ткани и структуры прямо внутри организма — это еще один шаг к индивидуальной медицине будущего. Как ученым удалось «напечатать» лекарственные материалы глубоко в теле с помощью ультразвука — об этом вы можете прочитать в этой статье.