Гарвардские ученые создали «сердце на чипе»

Недавно исследователи Гарвардского университета с помощью технологии 3D-печати создали «сердце на чипе», которое способно перевернуть область медицинских исследований. Скоро вместо опытов на животных доктора смогут использовать данную технологию, чтобы лучше понять, что происходит внутри нашего тела. Каждое такое «сердце» создано из различных материалов, а также включают в себя встроенные сенсоры, которые измеряют мышечную активность. Все это создается с помощью 3D-принтера, а ювелирность работы измеряется в микрометрах.

«Сердце на микрочипе» точно воссоздает биение и реакции человеческого сердца. Однако ученые объясняют, что их разработка будет применяться не для создания жизнеспособных органов, а для исследования реакций тканей, чтобы избежать таким образом использования тканей животных, чьи характеристики к тому же не всегда абсолютно идентичны человеческим.

Органы на чипе уже были представлены ранее: эта же команда исследователей в 2015 году создала «легкое на чипе», а в январе группа ученых из Массачусетского технологического университета разработали «печень на чипе». Цель подобных разработок – помочь нам лучше понять свое собственное тело.

Ведущий автор исследования Йохан Линд (Johan Lind) отметил, что такие ткани станут платформой для изучения различных заболеваний и влияния новых лекарств и токсических веществ на организм человека. «Кроме того, в будущем это сможет послужить дополнительным средством для проведения исследований или даже альтернативой для тестирования лекарств на животных», – добавил исследователь.

С помощью «сердца на чипе» ученые смогут лучше изучить природу кардиологических заболеваний и влияние различных раздражителей на ткани сердца. Это не человеческое сердце в нашем привычном понимании, но отличное подспорье для медицинских исследований.

Созданное «сердце на чипе» отличается от ранее разработанных органов на чипах по двум основным параметрам: процесс производства и способ получения исследовательских данных учеными. 3D-печать проходила с использованием шести специальных «чернил», что автоматизировало производство и значительно упростило процесс получения данных.

Сравнивая свою разработку с методом производства других органов на чипах, Гарвардские ученые отмечают, что их метод не нуждается в «сложном многоступенчатом литографическом процессе, а для получения данных с чипа больше не нужно использовать микроскоп или высокоскоростные камеры».

Новый процесс производства поможет создать необходимые ткани гораздо быстрее, проще и дешевле, к тому упрощая метод получения данных исследователями.

В Американском обществе инженеров-механиков отметили, что «органы на чипах смогут фундаментально изменить сегодняшний подход к изучению человеческой физиологии, течения болезней и влияния новых лекарственных средств».

«Мы также заинтересованы в использовании нашей платформы для изучения детских сердечно-сосудистых заболеваний и разработки эффективных методов их лечения», – добавил Линд. По его словам, разработанный метод может также использоваться для создания других «органов на чипах», и его команда сейчас занимается вопросом массового производства. Кроме того, некоторые данные, полученные в ходе исследований, помогут усовершенствовать процесс создания органов для пересадки и развивать направление биопечати в целом.

Подобные эксперименты проводятся не в Гарварде но и отечественными учеными. Например, большую активность в этом направлении проявляет инновацио́нный центр «Сколково». Более того, через несколько недель они обещают показать и рассказать о своих достижениях в данной области.