Ang Teknolohiya ng Organs-On-A-Chip ay Nagbabago ng Medical Research

Malawak na kinikilala na ang mga modelo ng hayop para sa mga pagsubok na gamot at iba pang mga medikal na paggamot ay may ilang malubhang mga bahid. Sa ilang mga kaso, ang mga pamamaraan ay hindi tama at malupit. Bukod pa rito, ang mga pag-aaral na ito ay hindi laging magagawang tumpak na mahuhulaan ang pisyolohiya ng tao. Marami sa mga pag-aaral na ito ay may malawak na gastos, na nangangahulugan na ang ilang mga gamot ay hindi maaaring gawin ito sa yugto ng pagsubok.

Ang mga mananaliksik sa buong mundo ay nagtatrabaho sa pagbuo ng mga maliliit na organo ng tao na maaaring potensyal na palitan ang pagsubok ng hayop at mapabilis ang mga pagsubok sa droga. Ipinakikita ng kanilang mga eksperimento na ang lumilitaw na lumalagong teknolohiya na ito ay madalas na mahuhulaan ang tugon ng katawan sa mga droga at sakit na hindi gumagamit ng mga paksa sa pamumuhay. Ang industriya ng parmasyutiko ay nagpapahayag ng interes sa pagbuo ng teknolohiyang pangkalusugan na ito, na tumutulong upang mapadali ang pagbabago nito.

Organ-On-A-Chip para sa Drug Testing

Ang isang organ-on-a-chip ay isang aparato na nilikha gamit ang mga pamamaraan ng pagmamanupaktura ng microchip. Naglalaman ito ng tuluy-tuloy na mga kamangha-manghang kamara na may linya ng buhay na mga selulang tao. Ang laki ng isang maliit na computer memory stick, ang aparatong ito ay gumagalaw sa biology at pag-andar ng mga tunay na organo at isang pag-upgrade sa umiiral na mga system na ginagamit ngayon (tulad ng mga cell na nabubuhay sa isang petri dish).

Ang mga siyentipiko ay nakagawa na ng iba't ibang organo-on-chips: ang baga, puso, bituka, at atay.

Halimbawa, ang lung-on-a-chip ay naglalaman ng parehong mga baga at maliliit na selula na may isang gilid na nakalantad sa daluyan ng dugo na tulad ng daluyan at ang iba pa sa hangin. Nagbibigay ito ng mga siyentipiko na may kaunawaan sa bahagi ng baga kung saan ang gas exchange ay nangyayari. Ito ang lugar kung saan ang mga problema sa pulmonary tulad ng mga impeksiyon at kanser ay kadalasang nangyayari.

Ang lung-on-a-chip ay may kakayahang umangkop, kaya umaabot at kontrata ang halos tulad ng isang baga ng tao - na pinoprotektahan ang pag-andar ng buhay na organ.

Ang mga Organs-on-chips na teknolohiya ay nagmula sa mga laboratoryo ng Wyss Institute para sa Biologically Inspired Engineering sa Harvard University. Ang ilang mga komersyal na kumpanya ngayon ay gumagawa ng mga chips na gumaganti ng isang sira na organ pati na rin. Ang iba ay nakatuon sa paraan ng mga bawal na gamot - parehong naaprubahan at bagong binuo - kumilos sa mga aparatong ito kumpara sa katawan ng tao. Tulad ng mga kompanya ng pharmaceutical na sumasang-ayon na ang pamumuhunan sa teknolohiya ng maliit na tilad ay isang karapat-dapat na pagtugis, ang karagdagang pamumuhunan at kasunod na mga pagpipino ay gagawing higit na kapaki-pakinabang sa mga hinaharap na organo.

Noong nakaraang taon, ang Emulate, Inc. ay nag-anunsyo ng pakikipagtulungan sa pananaliksik sa Johnson & Johnson at sa Wyss Institute upang pag-aralan ang kanilang plataporma sa trombosis-sa-isang-chip na potensyal na magagamit upang masubukan ang mga gamot na kilala na maging sanhi ng mga clots ng dugo. Ang mga modelo ng chip ay may iba't ibang mga kadahilanan na maaaring mag-ambag sa pagpapaunlad ng isang namuong dugo. Kung matagumpay, ang teknolohiyang ito ay maaaring magamit sa mga pagsubok sa klinikal na gamot upang mabawasan ang panganib na dulot ng ilang mga gamot - tulad ng mga immuno-therapeutics at mga gamot sa oncology - na kilala para sa posibleng epekto na may kaugnayan sa dugo clotting.

Ang mga kamakailang pag-unlad sa mga lumalagong organo mula sa mga stem cell ay maaari ding suportahan ang teknolohiyang pang-organisa. Ipinakikita ng mga eksperimento na maaaring maprograma ang mga stem cell ng tao upang makabuo ng iba't ibang uri ng tissue. Habang kakailanganin ng ilang oras bago magamit ang pamamaraan na ito upang mapalago ang mga isinapersonal na organo para sa mga pasyente ng transplant, maaari na itong magamit upang palaguin ang tisyu ng tao para sa mga modelo ng organ-on-a-chip.

Magkakaroon ba ng Maging Human-On-A-Chip?

Ang mga siyentipiko sa Wyss Institute ay nagtatrabaho ngayon sa isang ambisyosong proyekto: Tinitingnan nila ang pag-uugnay sa iba't ibang organo-on-chips upang lumikha ng isang kopya ng buong katawan ng tao.

Ito ay maaaring makatulong sa mga pagsubok ng bawal na gamot sa isang walang kapantay na paraan. Maraming in vitro "subjects" ang maaaring masuri at masuri para sa kanilang pagtugon sa isang partikular na gamot sa isang maikling panahon.

Ang mga homo chippiens , bilang modelo ay tinatawag na humorously, ay din na ginalugad ng US Environmental Protection Agency bilang isang alternatibong modelo para sa pag-aaral ng mga epekto ng kapaligiran toxins, tulad ng mga epekto dioxin at Bisphenol A (BPA) sa atay ng tao.

Sa sandaling ito, halos lahat ng mga bagong bawal na gamot ay kailangan pa ring sumailalim sa isang napakahabang klinikal na pagsubok pati na rin ang nasubok sa mga tao muna bago ito umabot sa merkado. Ang pagpapaunlad ng mga maliliit na organo ng tao ay maaaring gawing mas madali ang proseso ng pag-unlad sa pamamagitan ng paglaktaw sa isang bahagi ng protocol ng pagsubok ng isang bagong gamot. Gayunman, ang ilang mga eksperto ay nagbababala na ang mga chip ay hindi makakakuha ng ganap na pagiging kumplikado ng isang organo ng tao at ang teknolohiyang ito ay may mga limitasyon na kailangang matugunan bago sila maging kapaki-pakinabang bilang mga tunay na alternatibo sa mga tunay na organo.