„Srdce na čipe“ čerpá tekutinu pomocou ľudských srdcových buniek
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 11. 5. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Pri výskume srdca by bolo ideálne, keby sa experimenty mohli vykonávať na skutočných živých ľudských srdciach. Vedci preto vyvinuli niečo, čo môže byť ďalšou najlepšou možnosťou, a to v podobe malého mechanického srdca poháňaného skutočnými ľudskými srdcovými bunkami.
Ploché „Srdcové miniatúrne presné jednosmerné mikrofluidné čerpadlo“ (miniaturized Precision-enabled Unidirectional Microfluidic Pump - skrátene miniPUMP) vytvoril tím na Bostonskej univerzite. MiniPUMP má rozmery len 3 cm2 a replikuje funkciu skutočnej srdcovej komory (dolnej komory), pričom prečerpáva vodu rovnakým spôsobom, ako skutočné srdce prečerpáva krv.
Zariadenie pozostáva z plastovej základne, na ktorej sú umiestnené miniatúrne akrylové ventily vytlačené 3D tlačou, trubice a samotná pumpa. Táto pumpa obsahuje konštrukciu zloženú zo série prepojených sústredných akrylových špirál. Tie sú osadené živými ľudskými kardiomyocytmi (bunkami srdcového svalu). Keď sa tieto bunky rozťahujú a zmršťujú, pružný materiál konštrukcie sa pohybuje spolu s nimi a pumpuje tak vodu cez zariadenie miniPUMP.
Kardiomyocyty sa dajú získať z kožných buniek, krvných buniek alebo takmer z akéhokoľvek iného typu ľahko dostupných buniek. Tie sa preprogramujú na kmeňové bunky, ktoré sa potom začnú diferencovať na srdcové bunky. To znamená, že pacienti by mohli mať zariadenia miniPUMP vyrobené z vlastných buniek, aby sa zistilo, ako môžu rôzne lieky ovplyvniť ich srdce.
„Vďaka tomuto systému, ak od vás odoberiem bunky, môžem vidieť, ako by liek reagoval vo vás, pretože sú to vaše bunky,“ povedal vedúci vedec, postdoktorand Christos Michas. „Tento systém lepšie replikuje niektoré funkcie srdca, ale zároveň nám dáva flexibilitu, že môžeme mať rôznych ľudí, ktorých replikuje.“
Tím dúfa, že rovnaká technológia by sa jedného dňa mohla použiť na výrobu iných takzvaných zariadení „orgán na čipe“, ako sú pľúca a obličky. Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno uverejnený v magazíne Science Advances.
