Organer-On-A-Chip og Evolving Medical Research
Indholdsfortegnelse:
Our Miss Brooks: First Day / Weekend at Crystal Lake / Surprise Birthday Party / Football Game (September 2024)
Det har været almindeligt anerkendt, at dyremodeller til test af stoffer og andre medicinske behandlinger har flere alvorlige fejl. I nogle tilfælde er disse metoder uetiske og grusomme. Desuden er disse undersøgelser ikke altid i stand til nøjagtigt at forudse menneskelig fysiologi. Mange af disse undersøgelser kommer med omfattende omkostninger, hvilket betyder, at nogle lægemidler måske aldrig gør det til testfasen.
Forskere verden over har arbejdet på at udvikle miniature menneskelige organer, der potentielt kunne erstatte dyreforsøg og fremskynde lægemiddelforsøg. Deres eksperimenter viser, at denne fremvoksende spirende teknologi ofte kan forudsige kroppens reaktion på stoffer og sygdomme uden at bruge levende fag. Den farmaceutiske industri udtrykker interesse for denne spirende sundhedsteknologi, som hjælper med at sætte gang i sin innovation.
Organ-On-A-Chip til Drug Testing
Et organ-on-a-chip er en enhed, der er oprettet ved brug af mikrochip fremstillingsmetoder. Den indeholder kontinuerligt perfunderede kamre foret med levende humane celler. Størrelsen på en lille computerhukommelsestik, denne enhed efterligner biologiske og funktionelle virkelige organer og er en opgradering af de eksisterende systemer, der anvendes i dag (som levende celler dyrket i en petriskål).
Forskere har allerede udviklet forskellige organer-på-chips: lunger, hjerte, tarm og lever. Lung-on-a-chip indeholder for eksempel både lunge- og kapillærceller med en side udsat for et blodlignende medium og det andet til luft. Dette giver forskere en indsigt i den del af lungen, hvor gasudveksling sker. Dette er det område, hvor lungeproblemer som infektioner og kræft ofte opstår. Lung-on-a-chip er fleksibel, så det strækker sig og samler sig meget som en menneskelig lunge - replikerer levende organets funktion.
Organer-on-chips teknologi stammer fra laboratorier fra Wyss Institute for Biologisk Inspireret Engineering ved Harvard University. Nogle kommercielle virksomheder fremstiller nu chips, der også replikerer et sygt organ. Andre fokuserer på den måde, narkotika - både allerede godkendte og nyudviklede - opfører sig i disse enheder i sammenligning med menneskekroppen. Som farmaceutiske virksomheder er enige om, at investering i chipteknologi er en værdig forfølgelse, vil yderligere investeringer og efterfølgende forbedringer gøre organer-on-chips endnu mere nyttige i fremtiden.
I sidste år annoncerede Emulate, Inc. et forskningssamarbejde med Johnson & Johnson og Wyss Institute for at evaluere deres trombose-on-a-chip platform, der potentielt kunne bruges til at teste stoffer, der vides at forårsage blodpropper. Chippen modeller forskellige faktorer, der kan bidrage til udviklingen af blodpropper. Hvis det lykkes, kan denne teknologi anvendes i kliniske lægemiddelforsøg for at minimere risikoen for visse lægemidler - såsom immunterapeutiske og onkologiske lægemidler - kendt for mulige bivirkninger forbundet med blodkoagulation.
Nylige fremskridt i voksende rudimentære organer fra stamceller kunne også understøtte organ-on-a-chip teknologi. Eksperimenter viser, at menneskelige stamceller kan programmeres til at producere forskellige typer væv. Selvom det tager lidt tid før denne teknik kan bruges til at vokse personlige organer til transplantationspatienter, kan den allerede anvendes til at vokse humant væv til organ-on-a-chip-modeller.
Vil der snart være menneske-på-en-chip?
Forskere ved Wyss Institut arbejder nu på et ambitiøst projekt: De ser på at forbinde forskellige organer på chips for at skabe en kopi af hele menneskekroppen. Dette kunne hjælpe medikamentforsøg på en enestående måde.Flere in vitro "forsøgspersoner" kunne testes og analyseres for deres respons på et bestemt lægemiddel på kort tid.
Homo Chippiens, da modellen er blevet kaldt humoristisk, er også blevet undersøgt af US Environmental Protection Agency som en alternativ model til undersøgelse af virkningerne af miljømæssige toksiner, såsom virkningerne dioxin og bisfenol A (BPA) har på den menneskelige lever.
I øjeblikket skal næsten ethvert nyt stof stadig undergå et langt klinisk forsøg samt testes på mennesker først, inden det rammer markedet. Udviklingen af miniature menneskelige organer kan gøre udviklingsprocessen kortere ved at hoppe over en del af et nyt lægemiddels prøveprotokol. Nogle eksperter advarer dog om, at chips ikke kan fange et menneskeligt organs fulde kompleksitet, og at denne teknologi har begrænsninger, der skal løses, før de bliver nyttige som egentlige alternativer til virkelige organer.
Forståelse af celler, væv og organer
De grundlæggende byggematerialer i menneskekroppen er til stede uanset om vi taler om hjerner eller brawn. Lær mere.
Organer og funktion af immunsystemet
Organerne i immunsystemet arbejder sammen for at bekæmpe infektioner.
Organer og funktion af fordøjelsessystemet
Organerne i fordøjelsessystemet arbejder sammen for at fordøje og absorbere mad. Lær mere om de organer, der udgør dette komplekse system.