人体肺部的微芯片模型使我们能够更好地了解疾病和免疫反应
根据美国国立卫生研究院的数据,呼吸道病毒是人类疾病和死亡的最常见原因,COVID-19大流行突显了这一事实。尽管有可能导致严重疾病,但70%以上的病毒感染仍无症状。
动物模型已被广泛用于了解这些病毒如何感染宿主以及宿主如何作出反应以防止感染和疾病的发作。然而,基于动物模型的数据并不总是适用于人类,因为物种和遗传的可变性。
在Biomicrofluidics,来自Ege大学和诺丁汉大学的研究人员回顾了一系列的肺芯片上的技术,代表肺组织的重要性质,并能够概括各种病理的基本方面。
作者Ozlem Yesil-Celiktas说:“芯片肺平台能够在体外重建人体肺的多细胞结构、物理化学微环境和组织-组织界面。”
研究人员回顾了各种最先进的肺芯片及其在检查、诊断和治疗人类病毒(包括导致COVID-19的冠状病毒)方面的应用。不同的平台侧重于不同部位的肺功能,如小气道芯片和肺泡芯片。
通过开发与生理相关的芯片肺模型积累的知识和专业知识,为使用这些模型研究几个人的相互作用铺平了道路呼吸道病毒与呼吸道上皮和肺泡在器官相关的设置。
Yesil-Celiktas说:“目前的大流行在短短几个月内就蔓延到几乎每一个大陆,这使我们意识到我们多么需要一个实用的、人性化的平台来加速对潜在抗病毒药物和疫苗的试验。”
考虑到新的研究表明,与covid -19相关的肺炎的后遗症之一是肺纤维化该芯片上的肺系统专注于肺纤维化,能够更深入地了解疾病机制和相关的免疫和技术反应。
尽管有这些优势,但缺乏血管和与外部免疫细胞的集成意味着这些器官芯片平台需要将这些组件集成到微芯片上,而不仅仅是用于病毒感染但也适用于其他病理。
展望未来,研究人员将集成模块化传感设备,提供在线监测机会以及诊断结果。这种仿生系统还可以实现高分辨率和实时成像,以及活细胞代谢活动的体外毒理学分析或测量。
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