폐온아칩
Lung-on-a-chip | 이 기사는 대체로 또는 전적으로 단일 출처에 의존한다.– · · · · (2018년 11월) |
|
폐온아칩은 인간의 폐를 마이크로칩 위에서 호흡하는 복잡한 3차원 모델이다.사람의 폐와 혈관 세포를 이용해 만든 장치로 공기 중 나노입자의 흡수를 예측하고 미생물 병원균이 유발하는 염증 반응을 흉내낼 수 있다.환경독소의 영향, 에어로졸화치료제 흡수, 신약의 안전성과 효능 등을 시험하는 데 활용할 수 있다.동물실험의 대안이 될 전망이다.
폐온아칩은 두 겹의 살아있는 조직, 즉 폐의 공기 주머니 안과 그것을 둘러싸고 있는 혈관을 다공성 유연한 경계를 가로질러 배치한다.공기는 폐 라이닝 세포에 전달되고, 모세혈관 채널에 풍부한 배양 매체가 흘러들어 피를 흉내내고, 주기적인 기계적 스트레칭은 세포 배양 채널에 인접한 챔버에 가해지는 진공에 의해 생성되어 호흡을 흉내낸다.
폐온어칩에 대한 연구결과는 2010년 6월 25일자 미국과학진흥협회 학술지 [1]사이언스지에 실렸다.이 연구는 미국 국립보건원, 미국심장학회, 하버드대학의 위스 생물학적으로 영감을 받은 공학 연구소에서 자금을 지원받았다.
발명가들
이 기술은 도날드 E에 의해 개발되었다. Ingber, M.D., Ph.D., an American cell biologist who is the Founding Director of the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University, and Dan Dongeun Huh, Ph.D., who was a Technology Development Fellow at the Wyss Institute and is now Wilf Family Term Chair Assistant Professor in Bioengineering at the University of Pennsylvania. 이 장치는 조지 M에 의해 개척된 소프트 석판술로 알려진 미세조립 전략을 사용하여 만들어졌다. 미국 화학자인 화이트사이드는 하버드대 화학과 교수로 위스 연구소의 핵심 교수진이다.
테스트
살아 있는 병원균을 흡입하는 폐온아칩의 반응은 E를 도입하여 검사하였다.대장균 박테리아는 혈관 쪽의 채널을 통해 백혈구를 흐르는 동안 장치의 폐 공기 주머니 쪽의 공기 채널로 유입된다.폐세포가 박테리아를 검출하고 다공성 막을 통해 혈관세포를 활성화시켰고, 결국 면역반응을 일으켜 백혈구가 공기실로 옮겨져 박테리아를 파괴했다.
연구자들은 또한 다양한 나노 크기의 입자(시판 제품, 대기 및 수질 오염에서 발견되는 입자 등)를 공기 채널에 도입했다.이러한 나노입자의 여러 종류가 폐세포에 들어가 세포가 활성산소를 과다 생산하고 염증을 유발했다.많은 입자들이 모델 폐를 통해 혈로로 들어갔고, 기계적인 호흡은 공기 주머니에서 혈액으로의 나노입자 흡수를 크게 강화시키는 것으로 밝혀졌다.
위스 연구소 팀은 골수 및 심지어 암 모델뿐만 아니라 구트온어칩과 같은 다른 장기 모델을 만들기 위해 노력하고 있다.그들은 호흡 폐-온-오-칩을 고동치는 심장-오-칩과 연결하는 것과 같은 장기 시스템을 결합할 수 있는 가능성을 탐구하고 있다.공학적 장기 조합은 흡입된 약물을 시험하고 심장 부작용이 없는 새롭고 더 효과적인 치료법을 식별하는 데 사용될 수 있다.
참고 항목
참조
- ^ "Reconstituting Organ-Level Lung Functions on a Chip". Science. July 25, 2010.
