По размеру новый аппарат сопоставим с флэшкой. Красные и синие жидкости, прокачиваемые через этот чип, позволяют визуализировать работу двух его основных микроканалов (фото Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering).
Ученые создали небольшой полуживой аппарат, который способен ускорить медицинские исследования. Аппарат позволяет смоделировать разнообразные кишечные расстройства и наблюдать действие экспериментальный препаратов на решение проблемы. Данный аппарат полностью воспроизводит физиологию, структуру и механику кишечника человека. Также аппарат способен воспроизвести рост микрофлоры в кишечнике человека.
Центральная камера чипа содержит внеклеточный матрикс в котором ученые вырастили один слой эпителиальных клеток человеческого кишечника. Тем самым был смоделирован кишечный барьер. Мембрана закрепляется на боковой стенке и имеет возможность сжиматься и растягиваться с помощью вакуумного насоса. Такие циклические колебания позволяют воспроизвести движение тканей кишечника, которые проталкивают пищу по всему тракту. С помощью эпителии был создан барьер со складками, которые напоминают аналогичные кладки в человеческом кишечнике.
Сами разработчики аппарата считают, что новый прибор в настоящее время является наилучшим вариантом имитации человеческого кишечника. Напомним, что ранее использовались клеточные культуры в чашках Петри и животные модели.
У спортсменов, как ни у кого других случаются травмы кишечника, поэтому для них это весьма актуально. Особенно часто такая мембрана используется тяжелоатлетами, которые получают травмы в тренажерных залах.
Клеточная культура внутри чипа довольно точно воспроизводит структуру стенок кишечника (иллюстрация Hyun Jung Kim, Dongeun Huh, Geraldine Hamilton, Donald E. Ingber).
По мнению разработчиков, новый прибор является более точной альтернативой нынешним лабораторным методам имитации кишечника – клеточным культурам в чашках Петри или животным-моделям.
Кишечник на чипе поможет смоделировать многие аспекты метаболизма в такой сложной системе, различные отклонения в работе органа, а также поможет проверить токсичность или действенность тех или иных препаратов, их динамику.
Добавим, что полимерный и отчасти живой мини-кишечник создан в рамках более крупного институтского проекта под названием «Орган на чипе». Его первенцем были лёгкие на чипе, представленные в 2010 году.
Сейчас же в разработке института Вайса находятся комбинированная микромашина «сердце — лёгкие» и селезёнка на чипе, передаёт Gizmag. Ну а детали строения нынешнего прибора можно найти статье в журнале Lab on a Chip.