Устройство с отсеками, воспроизводящими основные органы, также может ускорить доступ пациентов к новым лекарствам.

Ученые разработали инновационное устройство с 3D-печатью, которое может ускорить доступ пациентов к новым лекарствам и устранить необходимость в тестировании на животных.

Ежегодно на ранних стадиях разработки лекарств по всему миру используются тысячи животных, однако многие лекарства, протестированные на животных, в конечном итоге не приносят никакой клинической пользы.

Теперь исследователи из Эдинбургского университета разработали инновационное устройство «тело на чипе», которое идеально имитирует то, как лекарство проходит через организм пациента. Пластиковое устройство означает, что ученые могут тестировать лекарства, чтобы увидеть, как реагируют различные органы, без необходимости тестирования на живых животных.

Устройство, изобретенное в Эдинбурге, является первым в своем роде в мире. Изготовленные с использованием 3D-принтера, пять отсеков чипа повторяют человеческое сердце, легкие, почки, печень и мозг. Они соединены каналами, имитирующими кровеносную систему человека, по которым могут перекачиваться новые лекарства.

Пластиковое устройство использует позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) для получения детальных 3D-изображений, показывающих, что происходит внутри крошечных органов. «ПЭТ-изображения — это то, что позволяет нам обеспечить равномерность потока [тестируемых новых лекарств]», — сказал Лиам Карр, изобретатель устройства.

ПЭТ-сканирование включает введение крошечных количеств радиоактивных соединений в чип для передачи сигналов на чрезвычайно чувствительную камеру, что позволяет ученым лучше оценить действие новых лекарств.

«Это первое устройство, разработанное специально для измерения распределения лекарств, с равномерным потоком в сочетании с отсеками органов, которые достаточно велики, чтобы отобрать образцы поглощения лекарств для математического моделирования. По сути, это позволяет нам видеть, куда попадает новый препарат в организме и как долго он там остается, без необходимости использовать человека или животное для его тестирования».

Карр добавил: «Платформа полностью гибкая и может стать ценным инструментом для исследования различных заболеваний человека, таких как рак, сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные заболевания и иммунные заболевания».

«Например, мы могли бы иметь модель жировой болезни печени в устройстве и использовать ее, чтобы увидеть, как наличие больной печени влияет на другие органы, такие как сердце, мозг, почки и т.д., и даже могли бы объединить несколько моделей больных клеток, чтобы увидеть, как болезни могут влиять друг на друга».

Научный руководитель Карра, доктор Адриана Таварес из Эдинбургского центра сердечно-сосудистых исследований (CVS), сказала, что объединение пяти органов в одном устройстве поможет ученым эффективно изучить, как новый препарат может повлиять на весь организм пациента.

«Это действительно важная область медицинских исследований, поскольку мы постоянно узнаем о том, как заболевания, традиционно считающиеся ограниченными одним органом или системой, могут оказывать разнообразное воздействие на другие удаленные органы или различные взаимосвязанные системы».

«Такие устройства, как платформа «тело на чипе», необходимы для раскрытия механизмов, лежащих в основе системных эффектов местных заболеваний, а также для изучения побочных эффектов лекарств, которые могут быть терапевтически полезными или вредными».

Она добавила: «Это устройство демонстрирует действительно мощный потенциал для сокращения большого числа животных, которые используются во всем мире для тестирования лекарств и других соединений, особенно на ранних стадиях, когда только 2% соединений проходят стадию обнаружения».

Таварес сказал, что есть и другие преимущества, помимо простого устранения необходимости использования животных на ранних стадиях разработки лекарств.

«Этот неживотный подход мог бы значительно снизить затраты на разработку лекарств, ускорить внедрение лекарств в клинику и улучшить наше понимание системных эффектов заболеваний человека за счет использования моделей, которые более репрезентативны для биологии человека, чем модели на животных».

Устройство «тело на чипе» было разработано Национальным центром по замене, усовершенствованию и сокращению использования животных в научных исследованиях (NC3Rs) и Unilever при совместном финансировании стипендии PhD studentship award.

Доктор Сьюзан Боди из Edinburgh Innovations, подразделения коммерциализации университета, сказала: «Мы рады поддерживать Лиама и команду CVS в разработке этого «тела на чипе», и мы с нетерпением ждем возможности увидеть влияние этого нового устройства на тестирование и развитие новых технологий. соединения и лекарственные препараты в будущем».

Похожие записи:

Исследование показало, что скороговорки могут быть использованы для оценки уровня алкогольного опьянения Реальная летающая тарелка — для чего она создана учёными и инженерами Является ли терапевтический потенциал галлюциногенов рискованным и чрезмерно разрекламированным? Великобритания построит новый спутник для мониторинга климатического кризиса и стихийных бедствий НАСА передает управление, поскольку новая эра лунных миссий готовится к старту