Organ-on-chip sistemi, vücut dışındaki 3D tümör dokusunun hassas bir şekilde izlenmesini sağlıyor

Freiburg Üniversitesi Mikrosistem Mühendisliği Bölümü’nden (IMTEK) Dr. Andreas Weltin, Dr. Jochen Kieninger ve Johannes Dornhof’tan oluşan bir araştırma ekibi, diğer şeylerin yanı sıra tümör hücrelerinin gelişimini incelemeyi mümkün kılan insan vücudunun dışında üç boyutlu bir ortamda bir sistem geliştirdi. Weltin, “Hücrelerin kültür koşullarını ve metabolik hızlarını herhangi bir zamanda mikrosensörler aracılığıyla ölçebilen ve kontrol edebilen bir organ-on-chip sistemi gerçekleştirdik. Şimdiye kadar bu, 3D hücre kültürlerinde yalnızca yetersiz bir şekilde mümkündü” diyor. Sistem, RWTH Aachen Üniversite Hastanesi Jinekoloji ve Obstetrik Bölümü’nün Moleküler Jinekoloji grubu ile işbirliği içinde geliştirildi. Gelecekte, çip üzerinde organ sistemlerinde hastadan türetilen hücreler, kişiselleştirilmiş kanser tedavisini mümkün kılabilir.

Entegre sensörler hücresel metabolitleri ölçer

Organ-on-chip sistemlerinde, üç boyutlu doku modelleri, bir mikroçip üzerindeki minyatür organlar gibi hareket edecek şekilde yapay bir devre ile birbirine bağlanır. Bu şekilde, fizyolojik süreçler – örneğin bir tümörün büyümesi – yeniden üretilebilir ve insan vücudunun dışında gözlemlenebilir. Araştırma grubu, hücrelerin metabolitlerini doğrudan yerinde ölçebilen entegre mikrosensörler ve mikroakışkanlarla bir çip tasarımı oluşturdu. Bilim adamları sistemlerinde, bireysel kök hücrelerden meme kanseri mini tümörleri büyüttüler ve bir haftalık bir süre boyunca hücresel oksijen ve glikoz tüketimini ve laktat üretimini izlemek için elektrokimyasal sensörler kullandılar.

İlk yazar ve Ph.D., “Platformumuz, tümör organoidlerinin dinamik 3D kültürünü mümkün kılarken, şimdiye kadar bir tümörün karmaşık mikro-ortamını yalnızca sınırlı bir ölçüde özetleyebilen statik 2D kültürler sıklıkla kullanıldı” diyor. öğrenci Johannes Dornhof. Ek olarak, çip sistemi, ilaçların hücre metabolizması üzerindeki etkisini incelemek için de kullanılabilir; örneğin, kemoterapötik ajanların hücresel etkisi, kanser araştırması bağlamında kantitatif ve gerçek zamanlı olarak kaydedilebilir.

Hastadan türetilen hücreler kişiselleştirilmiş tedaviyi mümkün kılabilir

Hastanın kendi kök hücrelerinin kullanılması , orijinal bir tümörün vücut dışında kopyalanmasını mümkün kılar. Bu, örneğin agresif üçlü negatif meme kanserinde çok önemli olan belirli kemoterapötik ajanlara olası dirençle ilgili olarak kişiselleştirilmiş terapi için yeni fırsatlar sunabilir. Gelecekte, bir hasta için ilaçları, etkinlik ve yan etkiler açısından çip üzerinde organ sistemlerinde başlangıçta test etmek mümkün olmalıdır.

Weltin, “Sonuçlarımız, kanser araştırmalarında ve ilaç geliştirmede, özellikle de kişiselleştirilmiş tıpla ilgili olarak, mikro sensörleri çip üzerindeki organ sistemlerine entegre etme potansiyelinin altını çiziyor” diyor. Ve Dr. Jochen Kieninger şöyle açıklıyor: “Bu çalışma, disiplinler arası araştırmanın önemini güzel bir şekilde ortaya koyuyor. Farklı mühendislik disiplinlerini biyoloji ve tıp ile bir araya getirmek başarı için şarttı.”

Yorum Yaz

%d blogcu bunu beğendi: