"الجسم على رقاقة" يلمح إلى أن الجسيمات النانوية يمكن أن تلحق الضرر بالأعضاء
"الجسم على رقاقة" يلمح إلى أن الجسيمات النانوية يمكن أن تلحق الضرر بالأعضاء
فيديو: "الجسم على رقاقة" يلمح إلى أن الجسيمات النانوية يمكن أن تلحق الضرر بالأعضاء
فيديو: تكنولوجيا النانو : التقنية التي ستُغير مشهد العالم وستنقل الطب إلى مستويات جديدة كليًا 2023, شهر فبراير
Anonim

تظهر نسخة مصغرة من الأمعاء والكبد أن الجزيئات الصغيرة يمكن أن تخترق حاجزًا مهمًا.

اكتشف جهاز ميكروفلويديك الذي يعيد إنشاء التفاعلات بين الجهاز الهضمي (GI) والكبد لإعطاء تقييم أكثر واقعية لسمية الجسيمات النانوية إصابة أنسجة الكبد بتركيزات منخفضة من الجسيمات النانوية عما هو متوقع بعد التجارب التي أجريت على أنسجة الكبد فقط.

تبحث العديد من الدراسات في الآثار الطبية المفيدة للجسيمات النانوية ، ومع ذلك ، توضح ماندي إيش أن عملها في مختبر مايكل شولر في جامعة كورنيل يتحقق من الآثار الضارة.

صنعت شركة Esch رقائق السيليكون ذات الموائع الدقيقة بغرف منفصلة تحتوي على نظائر أنسجة مختلفة في شكل مزارع خلوية. جهاز الجسم على الرقاقة هذا هو نموذج مصغر لجزء من جسم الإنسان ، تم تصغيره بمقدار 400000. تربط دائرتان سائلتان الجانب السفلي الوحشي لوحدة الجهاز الهضمي مع رقاقة السيليكون وحاوية الكبد.

تم استخدام خلايا HepG2 / C3A لتمثيل الكبد ، مع الثقافة المشتركة للخلايا المعوية التي تتكون من الخلايا المعوية (Caco-2) والخلايا المنتجة للموسين (HT29-MTX). تم تمييز الجسيمات النانوية الكربوكسيلية من البوليسترين بالفلوريسنت بحيث يمكن تتبع حركتها بين الغرف. تم قياس مستويات الأسبارتات ترانس أميناز ، وهو إنزيم عصاري خلوي يتم إطلاقه في وسط المزرعة عند موت الخلية ، لإعطاء مؤشر على تلف الكبد.

وجدت الدراسة أن الجسيمات النانوية المفردة ومجموعات الجسيمات النانوية الأصغر كانت قادرة على عبور حاجز الجهاز الهضمي والوصول إلى خلايا الكبد. تشير إمكانات زيتا المتزايدة لهذه الجسيمات النانوية إلى أن عبور الحاجز قد يزيد من إمكاناتها السامة. ومع ذلك ، فإن الجسيمات النانوية الأكبر ، التي تتفاعل مع أغشية الخلايا وتتجمع في مجموعات ، قد تم إيقافها بشكل أكثر فاعلية بواسطة حاجز الجهاز الهضمي.

يعد الجهاز الهضمي حاجزًا مهمًا يمنع المواد المبتلعة من العبور إلى الدورة الدموية الجهازية. تشير النتائج الأولية إلى أن الوسطاء القابل للذوبان الذي يتم إطلاقه عند إصابة منخفضة المستوى لخلايا الكبد قد يعزز الإصابة الأولية عن طريق إتلاف الخلايا التي تشكل الجهاز الهضمي. لم تُلاحظ هذه الآثار الضارة في الاختبارات التقليدية التي أجريت على عضو واحد.

هيون جونغ كيم ، مهندس بيولوجي في جامعة هارفارد بالولايات المتحدة ، يدرك أهمية الأجهزة المصغرة التي يمكنها إعادة إنشاء معمارية متخصصة متعددة الخلايا ، لتقييم امتصاص الجسيمات النانوية والسمية الكبدية بنجاح. وهو يعتقد أن هذا العمل الذي قام به Esch والفريق "يسلط الضوء على كيف يمكن أن توفر تقنية ميكروفلويديك العضو على رقاقة أدوات جديدة في المختبر للدراسات الميكانيكية للعقاقير وامتصاص الجسيمات البيئية ، والتمثيل الغذائي والسمية".

ستجعل التجارب المستقبلية باستخدام التركيبات ثلاثية الأبعاد للأنسجة عمليات المحاكاة أكثر واقعية وتسمح بمراقبة سلوك فسيولوجي أكثر واقعية.

شعبية حسب الموضوع