Многоэлектродная интеграция в системах "кишка-на-чипе" улучшает мониторинг кишечного барьера

В области разработки лекарств и медицинских исследований наблюдается стратегический переход от традиционных экспериментов на животных к новым in vitro моделям. Эти модели, такие как микрофизиологические системы или "Органы-на-чипе", точно воспроизводят физиологию человека.

"Кишка-на-чипе" — это передовой инструмент для изучения реакции кишечного барьера на различные факторы. Ключевым методом оценки целостности барьера в реальном времени является измерение трансепителиального электрического сопротивления (TEER).

Исследование, опубликованное 24 января 2024 года в Microsystems & Nanoengineering, демонстрирует метод улучшения мониторинга кишечного барьера в модели "кишка-на-чипе" Human Microbial Crosstalk (HuMiX).

Новый метод измерения

  • Разработан новый процесс изготовления: тонкопленочные металлические электроды наносятся на гибкие подложки.
  • Электроды интегрируются в платформу HuMiX с помощью метода transfer-tape.
  • Это позволяет проводить измерения TEER в реальном времени с пространственным разрешением, детально отслеживая формирование, нарушение и восстановление барьера в разных участках.
  • Стратегическое размещение электродов и применение импедансной спектроскопии обеспечивают точный и надежный сбор данных на различных частотах.

Демонстрация эффективности

Система успешно использовалась для мониторинга в реальном времени формирования барьера клеточной линией ракового эпителия, подтвердив её потенциал для изучения здоровья кишечника и патологических процессов.

Значение работы

Ученые из Университета Люксембурга и Уппсальского университета подчеркивают: "Эта технология значительно расширяет наши возможности по мониторингу функции кишечного барьера в реальном времени, давая представление о сложном взаимодействии между клетками кишечного эпителия и микробиомом. Это значительный шаг к реализации персонализированной медицины и разработке целевых методов лечения заболеваний кишечника."

Этот метод открывает новые перспективы в исследованиях здоровья кишечника, углубляет понимание реакции барьера на стимулы и способствует созданию новых терапевтических подходов, а также персонализированных прогнозов реакции на диету или лечение.