Когда дело доходит до реагирования на хим либо био атаки, будь то вирус Эбола, зарин либо рицин, медикам необходимо иметь готовый антидот. Чтоб ускорить разработку новых видов терапии, Институт при Баптистском Мед Центре Wake Forest занялся уникальным проектом ценой $24 миллиона, который финансирует Министерство Обороны США, чтоб создать «тело на чипе» для развития этих контрмер. Для печати органоидов на чипе будет применен единственный в собственном роде 3D принтер от Wake Forest Baptist.
Цель состоит в том, чтоб выстроить маленькие людские органы и поместить их на чип, чтоб узреть их реакцию на вредные вещества во время тестирования и разработки возможных способов исцеления. Этот подход может потенциально уменьшить потребность в опытах с животными, что стоит очень недешево, занимает много времени, а результаты не всегда применимы для человека.
«То, что мы пытаемся сделать, это сделать маленькие ткани и органы в очень небольшом масштабе, по размеру микрочипа», – произнес доктор Энтони Атала, доктор мед наук, директор института и ведущий исследователь проекта. «Миниатюрные, выращенные в лабораторных критериях органы – сердца, легкие, печень и кровяные сосуды – объединенные циркулирующим кровезаменителем будут использовать для прогнозирования воздействия хим и био вредных веществ, также тесты эффективности возможных фармацевтических средств».
Доктор Атала годами работал над выращиванием и регенерацией органов и тканей. На Ted Talk 2011 доктор Атала показал опыт в ранешней стадии, который в один прекрасный момент мог бы решить делему с донорскими органами: 3D принтер, работающий на базе живых стволовых клеток, который производит почки для трансплантации. Атала произнес, что он и его ассистенты интенсивно работали над моделированием макета, который бы сумел создавать искусственно выращенные органы.
Концепция «тела на чипе» базирована на похожих достижениях в области электроники. Заместо маленьких электрических частей на чипе, исследователи использовали маленькие людские органы, диагностические приборы и лабораторные способы.
3D принтер Wake Forest Baptist употребляют для печати органо-подобных структур, которые повторяют функцию сердца, печени, легких и кровеносных сосудов. Помещенные на 5 см чипе, эти структуры будут объединены системой кровоснабжения и детекторами, чтоб обеспечить онлайн-мониторинг отдельных органов и системы в целом.
Циркулирующей заменитель крови будет поддерживать жизнедеятельность клеток и его можно использовать для введения хим либо био веществ, также возможных фармацевтических средств, в систему. Полые каналы будут автоматом направлять токсины либо фармацевтические вещества из 1-го органа в другой и на детекторы, измеряющие температуру, уровень кислорода, PH и остальные характеристики.
Доктор Клинт Флоренс, директор действующего подразделения вакцин Translational Medical Division а DTRA гласит, что:
«В случае фуррора платформы, основанной в рамках программки eX Vivo Capabilities for Evaluation and Licensure (X.C.E.L.), может быть существенное сокращение времени и средств, нужных для разработки мед препаратов, что произведет полезный эффект на возможность правительства США реагировать на био либо хим атаки.
Целью исследования является исследование возможных способностей технологии понизить барьер, препятствующий испытаниям, разработке и внедрению товаров для человека, назначение которых обезопасить людей за счет эффективности и действенности мед препаратов».
Wake Forest Baptist возглавит проект. В число других партнеров входят: Женская поликлиника и Бригем, Институт штата Мичиган и Эджвудский хим и био центр вооруженных сил США, Муниципальный институт Моргана и Блумбергская школа публичного здоровья имени Джона Хопкинса.
Это будет одна из первых попыток соединить сходу несколько органов в одном устройстве, чтоб смоделировать реакцию организма человека на токсические и на биологическом уровне активные вещества. Есть надежды, что система также сумеет идентифицировать предсимптоматических «биопроизводителей» очага заболевания и в последствие найти эффективность целительных препаратов.