Поджелудочная железа на чипе: Учёные объединили технологии "орган-на-чипе" и стволовых клеток
Учёные из Гарвардского университета под руководством Кевина Кита Паркера создали устройство "Островок-на-чипе", объединив технологии микрофлюидики и человеческие инсулин-продуцирующие бета-клетки. Это позволяет упростить скрининг клеток перед трансплантацией пациенту, тестирование соединений, стимулирующих инсулин, и изучение фундаментальной биологии диабета.
Дизайн устройства вдохновлён человеческой поджелудочной железой, где островки клеток получают непрерывный поток информации об уровне глюкозы из кровотока и регулируют выработку инсулина.
Проблема и решение
- Цель: Восстановить способность человека самостоятельно производить и доставлять инсулин.
- Проблема: Существующий метод тестирования функций бета-клеток (технология 1970-х годов) — ручной, медленный и сложный для интерпретации.
- Решение: Новое автоматизированное миниатюрное устройство предоставляет результаты в реальном времени, ускоряя принятие клинических решений.
Как работает устройство
Устройство, разработанное в лаборатории Паркера:
- Располагает островки клеток в отдельные линии.
- Одновременно доставляет импульс глюкозы к каждому островку.
- Обнаруживает, сколько инсулина произведено.
- Совмещает стимуляцию глюкозой и детектирование инсулина в одном потоке.
Используемые материалы позволяют масштабировать производство.
Значение и перспективы
- Для терапии: Позволяет контролировать, как донорские или искусственно созданные клетки высвобождают инсулин, что продвигает клеточную терапию диабета.
- Для исследований: Упрощает скрининг лекарств, тестирование бета-клеток, полученных из стволовых клеток, и изучение биологии островков. Требует меньше реагентов, делая эксперименты более доступными.
- Широкое применение: Базовую технологию можно модифицировать для оценки функции в других микрофизиологических системах (органах-на-чипе) и изучения клеточной коммуникации.
Гарвардское управление по разработке технологий подalo заявки на патенты и изучает возможности коммерциализации.