09.12.2022

Создана микромасштабная модель, способная «воспроизвести» инфаркт миокарда

Создана микромасштабная модель, способная «воспроизвести» инфаркт миокарда

Биоинженеры из Университета Южной Калифорнии (США) разработали микромасштабную модель, которая может воспроизвести ключевые аспекты инфаркта миокарда. «Сердечный-приступ-на-чипе» сможет помочь в разработке новых препаратов от сердечных заболеваний и персонализированных лекарств. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале Science Advances

Сердечные приступы возникают, когда жир, холестерин и другие вещества в коронарных артериях резко снижают приток насыщенной кислородом крови к части сердца. Со временем пациенты, пережившие такой приступ, могут становиться все более слабыми, некоторые умирают из-за сердечной недостаточности, т.к. клетки сердца, в отличие от других мышечных клеток, не восстанавливаются. В месте повреждения появляются вредные иммунные клетки, образуются рубцы, ослабляющие сердце и снижающие количество крови, которое оно может перекачивать.

Чтобы лучше понять, как «общаются» клетки в здоровой и поврежденной частях сердца и почему они меняются после инфаркта, ученые разработали модель сердечного приступа. В ее основании — микрофлюидное устройство размером 22*22 мм из резиноподобного полимера PDM. На противоположных сторонах расположены два канала, через которые проходят газы, над ними очень тонкий слой того же резинового материала, пропускающий кислород. Верхняя часть чипа покрыта микрослоем белка, «чтобы клетки сердца выровнялись и сформировали ту же архитектуру, что в сердце».

Для имитации сердечного приступа, газ с кислородом и газ без кислорода выпускается через каждый канал микрожидкостного устройства, подвергая сердце-на-чипе «кислородному градиенту» — как и при сердечном приступе. Размер микрофлюидного устройства позволяет исследователям в режиме реального времени наблюдать функциональные изменения, которые иногда происходят в сердце после приступа — например, аритмию. Авторы разработки отмечают, что в будущем модель можно будет усложнить, добавив иммунные клетки или фибробласты — клетки, которые формируют рубцы после сердечного приступа.



СМОТРИТЕ ТАКЖЕ