Technology

Серце-на-чіпі навчили скорочуватися. Що це таке і чому це важливо?

Погодьтеся, було б дивно, якби всі своїрозробки фармакологічні компанії та групи вчених відразу ж тестували на людях. У цьому випадку кількість летальних випадків було б просто позамежним. Саме для того, щоб подібне не відбувалося вчені створюють так звані органи-на-чіпі. По суті це зменшені до мініатюрного стану органи, підключені до електронних схем. Але зазвичай це було просто «скупчення» клітин. Зараз же вчені намагаються зробити так, щоб ці органи вели себе так само, як справжні. І недавно при розробці серця-на-чіпі вони в буквальному сенсі змусили його битися.

Що таке серце-на-чіпі

За своєю структурою серце-на-чіпі представляєсобою вирощену зі стовбурових клітин тривимірну структуру серця з усіма властивими його фізіологічній будові клітинами. У новому експерименті вчені зосередилися на симуляції роботи міокарда (серцевого м'яза), через яку і відбуваються скорочення серця і викид крові в кровоносне русло. Якщо говорити простими словами, то скорочення серцевого м'яза складається з послідовних періодів скорочення і розслаблення. В процесі збудження для скорочення серця з особливих каналів виходять іони кальцію (чому це важливо, ми пояснимо трохи нижче).

Це цікаво: Серце людини можна навчити працювати без кисню.

Інститути, які до сьогоднішнього дня моделімістили в собі лише клітини міокарда, яка здатна скорочуватися. Тобто іони кальцію, можна сказати, «не враховувалися» в цих моделях. А якщо взяти до уваги той факт, що серце-на-чіпі використовується, як правило, для тестування лікарських засобів, то такий «прорахунок» практично зводить нанівець всі старання вчених з вирощування штучного органу.


Приблизно так і виглядають органи-на-чіпі

У новому дослідженні групи вчених підкерівництвом Рузбеха ашара-Соббі вдалося змусити штучно вирощений міокард скорочуватися. Для того, щоб добитися цього ефекту, дослідники протягом 6 тижнів проводили регулярні курси електростимуляції тканин, в результаті чого на 7 тижні дослідження електричний потенціал серцевих клітин значно зріс, що призвело до того, що навіть у відповідь на найменшу вплив електричним струмом, серце- на-чіпі показувало схожий ритм скорочень, який притаманний і справжньому серцю, яке б'ється в грудях у кожного з нас.

Навіщо це потрібно

Так як вченим вдалося симулювати роботу живогосерця, значить в його роботі брали участь іони кальцію, про які ми вже згадували раніше. Справа в тому, що безліч препаратів для лікування серцевих захворювань мають кардиотоксичностью не в останню чергу від того, що негативно впливають на іони кальцію в міокарді. Таким чином можна буде набагато більш ефективно тестувати нові лікарські засоби, які потенційно можуть врятувати не одну сотню людських життів.

Ще більше цікавих матеріалів ви можете знайти в нашому новинному каналі в телеграм.