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研究人员开发出新型透明芯片血管

开心的月饼 2024-07-22 14:23:33 健康养生

研究人员开发出一种用于治疗心脏病的“芯片血管”,有望改变药物测试和开发的未来。该技术还可以减少我们对动物测试的依赖。

研究人员开发出新型透明芯片血管

悉尼大学的研究团队成功制作出一种透明的微芯片,有可能减少新药在进入临床试验之前对动物进行的治疗心脏病的测试。

这种创新设备模拟了高血流量和炎症导致的血管损伤,这是导致心脏病发展的第一个阶段。该设计可以更准确、更详细地了解血管特定位置发生堵塞的方式和原因。

“这是一个令人难以置信的进展,因为我们利用了由透明材料制成的微芯片,模拟了向心肌供血的冠状动脉的情况,并用显微镜对其进行成像,以绘制出类似于心脏病患者阻塞位置的细胞损伤区域,”查尔斯·帕金斯中心和悉尼纳米研究所的副教授安娜·沃特豪斯说。

“如果我们使用动物模型,我们就无法看到生物体内这种程度的细节变化,因为你无法透过血管看到。”

心血管疾病每年导致1800多万人死亡,是全球死亡的主要原因,也是重大的公共卫生问题。

该技术的开发已发表在《先进功能材料》和《先进材料技术》两篇论文中。

第一项研究由医学与健康学院医学科学学院的副教授沃特豪斯(Waterhouse)领导,概述了“芯片血管”的开发。

芯片上血管是一种小型装置,上面蚀刻有微小的通道,可供人体细胞生长,模仿人体血管的结构和功能,帮助科学家和医生用很少的液体快速进行测试。

尽管小鼠和其他动物与人类生物学有相似之处,但芯片容器利用的是真实的人类细胞,并在实验室中提供更易于管理且更具成本效益的控制。

副教授Waterhouse表示:“器官芯片技术领域的此类创新对于造福全球数百万人至关重要,并且可以在不依赖动物试验的情况下更快、更具成本效益地开发药物。”

在第二项研究中,他们与生物医学工程学院和物理学院的MarcelaBilek教授合作。

这项研究由MarcelaBilek教授和AnnaWaterhouse教授共同领导,开发了一种新的更有效的表面改性方法,改进了当前微芯片的材料,使其比传统材料更适合蛋白质和细胞附着。

同样来自药物发现计划、悉尼纳米研究所和查尔斯·帕金斯中心的马塞拉·比莱克教授表示:

“我们的发明彻底改变了微芯片领域,与传统设备相比,芯片具有更好的表面特性。

“我们在不影响结果的情况下,使微芯片的开发过程更加高效,旨在减少动物试验的需要。”

“新方法能够更有效地将表面涂层更紧密地结合在一起,并结合生物分子以供细胞生长,这对于模拟设备中的血液流动至关重要。”

研究人员希望,基于这两项研究的结果,所开发的微芯片可以用于生物医学领域,用于模拟人体器官和疾病。这将为更好地了解人体生物学和药物筛选结果提供参考。

沃特豪斯副教授说:“我们希望通过测试模拟人体器官内复杂相互作用的设备来进一步研究,使我们能够复制更晚期的疾病阶段,例如严重的心脏病或晚期癌症。”

目前,研究团队正致力于加入其他类型的血管细胞,以更好地模拟人类血管,并添加脂肪来模拟血管细胞中胆固醇的积聚,这是心脏病的下一阶段。

他们还正在开发专利的表面改性技术,以将其应用于传感器和诊断技术。


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