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利用微流控技術(shù)測試不同等級和類型輻射人體組織的影響

MEMS ? 來源:lp ? 2019-03-27 13:59 ? 次閱讀

器官芯片技術(shù)正被用于開發(fā)3D模型,以幫助南澳大利亞的研究人員研究放射治療對人體組織的影響。

據(jù)麥姆斯咨詢報道,南澳大學(xué)(University of South Australia)生物醫(yī)學(xué)工程系教授Benjamin Thierry正在與哈佛大學(xué)(Harvard University)的研究人員合作,利用微流控技術(shù)測試不同等級和類型輻射人體組織的影響。

在載玻片大小的一次性裝置內(nèi),包含了一款緊密模仿小血管結(jié)構(gòu)和功能的微流控細胞培養(yǎng)芯片。

微流控芯片內(nèi)部形成的微血管(器官內(nèi)的血管系統(tǒng))

迄今為止,科學(xué)家們都依賴于在載玻片二維環(huán)境中對細胞進行放射治療測試。

Thierry教授表示,器官芯片技術(shù)能夠減少對動物試驗和不相關(guān)體外工作的需求,這兩者都有很大的局限性。

Thierry教授指出,“該研究的一大重要發(fā)現(xiàn)是,在標準二維環(huán)境中生長的內(nèi)皮細胞比三維血管網(wǎng)絡(luò)中的細胞具有更高的放射敏感性。這一點很重要,因為我們需要平衡輻射對腫瘤組織的影響,同時保留健康組織?!?/p>

發(fā)表在《先進材料技術(shù)》(Advanced Materials Technologies)期刊上的研究成果將幫助研究人員充分研究輻射對血管的影響,并且將很快延生到其他敏感器官。

微血管芯片示意圖(圖A、B),內(nèi)皮細胞在中心微流控通道(紅色)內(nèi)的纖維蛋白膠中培養(yǎng),成纖維細胞在側(cè)通道(藍色)中培養(yǎng)??晒噍?shù)奈⒀芫W(wǎng)絡(luò)在5天內(nèi)形成,通過測量細胞凋亡、血管緊密連接中斷、DNA損傷/修復(fù)動能,以及檢測分泌的發(fā)炎標的物(圖C、D),能夠詳細研究電離輻射的影響

Thierry教授補充道,“人體微器官(器官內(nèi)的血管系統(tǒng))對放射治療尤其敏感,本項研究中使用的模型可能會帶來更有效的治療,對癌癥患者的副作用也更少。”

超過一半的癌癥患者在治療過程中都至少接受過一次放射治療。雖然這種方法治愈了很多癌癥,但是副作用也非常殘酷,有時會導(dǎo)致急性器官衰竭和長期心血管疾病。

Thierry教授的團隊成員,包括南澳大學(xué)未來工業(yè)研究所(Future Industries Institute)的同事Chih-Tsung Yang博士和博士生Zhaobin Guo,在澳大利亞國家制造研究所(Australian National Fabrication Facility)的支持下,與皇家阿德雷德醫(yī)院(Royal Adelaide Hospital)和哈佛大學(xué)達納法伯癌癥研究所(Dana-Farber Cancer Institute)展開緊密合作。

Yang博士表示,“更好地了解放射治療對器官內(nèi)血管,更普遍地說是健康組織的影響非常重要,尤其是在使用非常高劑量和類型的輻射情況下?!?/p>

研究人員下一步將開發(fā)能夠模擬與特定癌癥類型相關(guān)的關(guān)鍵器官的人體芯片模型。

澳大利亞國家制造研究所的南澳節(jié)點是澳大利亞以八所大學(xué)為中心的樞紐之一,由英聯(lián)邦和州政府,澳大利亞聯(lián)邦科工組織(CSIRO)和參與大學(xué)資助。

作為南澳未來工業(yè)研究所茂森湖(Mawson Lakes)校區(qū)研究基礎(chǔ)設(shè)施的補充,澳大利亞國家制造研究所在十年前就專注于微流體領(lǐng)域的研究。

雖然微流控技術(shù)仍然是澳大利亞國家制造研究所的關(guān)鍵優(yōu)勢,但是其專業(yè)知識已經(jīng)擴展到芯片實驗室技術(shù)、先進傳感、功能涂層和分離科學(xué)領(lǐng)域。

近年來開發(fā)的產(chǎn)品包括一款可以提供基因修飾細胞療法的微流控裝置,一款用于檢測尿液中是否存在膀胱癌細胞的非侵入性裝置,一款用于室內(nèi)血液測試平臺的微針,以及一款用于高價值礦物提取的微流控芯片。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:有望減少放射治療副作用的微流控芯片

文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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