الرئة على رقاقة

سيتم استخدام المنشأة لإجراء الدراسات المخبرية لتجارب التنفس وتطوير العلاجات الطبية. ويتضمن الجهاز الصغير داخله طبقات خلوية متراصة الواحدة فوق الأخرى في تخطيط عمودي، وهي تحاكي بنية الأنسجة المخاطية التي تشمل الشعب الهوائية في الرئتين.

نجح العلماء في تطوير جهاز صغير مبتكر من نوع الرئة على شريحة يمكن استخدامه في الدراسات المختبرية لتجارب التنفس وتطوير العلاجات الطبية. ويتضمن الجهاز الصغير داخله طبقات خلوية متراصة الواحدة فوق الأخرى في تخطيط عمودي، وهي تحاكي بنية الأنسجة المخاطية التي تشمل الشعب الهوائية في الرئتين. سيكون النموذج الخلوي لبطانة الشعب الهوائية قادرًا على تقديم نظرة ثاقبة للتأثيرات البيولوجية والفسيولوجية التي لا توفرها مزارع الخلايا والنماذج التقليدية، وسيساعد في تطوير علاجات جديدة.

قام علماء من معهد RTI الدولي للأبحاث في ولاية كارولينا الشمالية، بالتعاون مع جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، بتطوير جهاز صغير مبتكر على شكل رئة على شريحة لإجراء الأبحاث المختبرية لتجارب التنفس وتطوير العلاجات الطبية. تم نشر نتائج البحث منذ فترة طويلة في المجلة العلمية Lab on a Chip. "إن تطوير نموذج الرئة ذو الموائع الدقيقة هذا، بالإضافة إلى الأعضاء الأخرى الموجودة على الرقائق، يحمل وعدًا بتحسين الأهمية الفسيولوجية للنماذج الخلوية من أجل الحصول على تنبؤ أكثر دقة لتأثيرات المواد السامة والأدوية على البشر. وقالت سونيا جريجو، الباحثة الرئيسية في المشروع، "ولتقليل استخدام h في الأبحاث الطبية والصيدلانية". سيكون النموذج الخلوي للغشاء المخاطي مع المسالك الهوائية قادرًا على تقديم نظرة ثاقبة للتأثيرات البيولوجية والفسيولوجية التي لا توفرها مزارع الخلايا والنماذج التقليدية، وسيساعد في تطوير علاجات جديدة.

قام الباحثون بتسخير أساليب الإنتاج الجزئي والتدفق الجزئي من أجل تطوير نظام مكون من ثلاثة مكونات دقيقة للتدفق مكدسة فوق بعضها البعض في تخطيط عمودي ومفصولة بأغشية نانوية مسامية. وأظهر الباحثون أن المنشأة كانت قادرة على دعم المزارع المستقرة للخلايا الأولية الحساسة والممثلة من الناحية الفسيولوجية، بدلاً من استخدام خطوط الخلايا الأكثر شيوعًا. تتيح زراعة الخلايا المهندسة إمكانية فحص العلاقات المتبادلة بين ثلاثة أنواع من خلايا الشعب الهوائية وفحص مؤشراتها الفسيولوجية - والتي تصبح فعليًا "عضوًا على شريحة".

يوضح الباحثون: "إن مزارع خلايا الموائع الدقيقة تكرر وظائف الأنسجة التي تشمل المسالك الهوائية مثل تلك التي تفرز المخاط وتعمل كحواجز أمام دخول الجزيئات المختلفة". "هذه الخصائص حاسمة لاختبار سمية المواد عن طريق الاستنشاق وفي مجال أبحاث المخدرات." وتدخل الشعب الهوائية لمختلف الأنسجة والأعضاء في أمراض مهمة مثل ضيق التنفس (الربو) وأمراض الرئة المختلفة.

أخبار الدراسة