A microvasculatura (sistemas de vasos sanguíneos dentro dos órgãos) formada dentro do chip. Crédito:Joe Vittorio
A tecnologia Organ-on-a-chip está sendo usada para desenvolver modelos 3-D que permitem aos pesquisadores da Austrália do Sul investigar o impacto da radioterapia nos tecidos do corpo.
O engenheiro biomédico da University of South Australia, Professor Benjamin Thierry, está conduzindo um estudo com pesquisadores da Harvard University usando a tecnologia microfluídica para testar os efeitos de diferentes níveis e tipos de radiação.
Um chip de cultura de células microfluídicas imita de perto a estrutura e função de pequenos vasos sanguíneos e está contido em um dispositivo descartável do tamanho de uma lâmina de vidro.
A data, os cientistas confiaram em testes de radioterapia em células em um ambiente bidimensional em uma lâmina.
O professor Thierry disse que a tecnologia órgão-em-um-chip pode reduzir a necessidade de estudos em animais e trabalho invitro irrelevante, ambos com grandes limitações.
"Uma descoberta importante do estudo é que as células endoteliais cultivadas na cultura 2-D padrão são significativamente mais radiossensíveis do que as células na rede vascular 3-D. Isso é significativo porque precisamos equilibrar o efeito da radiação nos tecidos tumorais enquanto preservamos os saudáveis, "Prof Thierry disse.
As evidências, publicado em Tecnologias de Materiais Avançadas , permitirá que os pesquisadores investiguem completamente como a radiação impacta nos vasos sanguíneos e - em breve - todos os outros órgãos sensíveis.
"A microvasculatura humana (sistemas de vasos sanguíneos dentro dos órgãos) é particularmente sensível à radioterapia e o modelo usado neste estudo pode levar a terapias mais eficazes com menos efeitos colaterais para pacientes com câncer, "Prof Thierry disse.
O bioengenheiro da UniSA, Dr. Chih-Tsung Yang, o co-primeiro autor do estudo, retratado com o chip de cultura de células microfluídicas em primeiro plano. Crédito:Joe Vittorio
Mais da metade de todos os pacientes com câncer recebem radioterapia pelo menos uma vez durante o tratamento. Embora cure muitos cânceres, os efeitos colaterais podem ser brutais e às vezes levar à falência aguda de órgãos e doenças cardiovasculares de longo prazo.
A equipe do Prof Thierry, incluindo o colega do Instituto das Indústrias do Futuro da Universidade da Austrália do Sul, Dr. Chih-Tsung Yang e Ph.D. estudante Zhaobin Guo, está trabalhando em estreita colaboração com o Royal Adelaide Hospital e o Dana-Farber Cancer Institute da Harvard University, com o apoio do Australian National Fabrication Facility.
“É importante compreender melhor o efeito da radioterapia nos vasos sanguíneos dentro dos órgãos - e mais geralmente nos tecidos saudáveis, especialmente onde doses extremamente altas e tipos de radiação são usados, "Dr. Yang disse.
O próximo passo dos pesquisadores é desenvolver modelos body-on-chip que imitem os órgãos-chave relevantes para um tipo específico de câncer.
O nó da Austrália do Sul do Australian National Fabrication Facility (ANFF-SA) é um dos oito centros baseados em universidades ao redor da Austrália, que são financiados pelos Governos da Comunidade e dos Estados, o CSIRO e as universidades participantes.
Complementando a infraestrutura de pesquisa do Future Industries Institute da University of South Australia em seu campus Mawson Lakes, ANFF-SA começou há uma década se especializando em microfluídica.
Embora este continue a ser um ponto forte, A experiência da ANFF-SA cresceu para incluir tecnologia lab-on-a-chip, sensoriamento avançado, revestimentos funcionais e ciência de separação.
Os produtos desenvolvidos nos últimos anos incluem um dispositivo microfluídico que oferece terapia celular modificada por genes, um dispositivo não invasivo para testar a urina quanto à presença de células cancerosas da bexiga, uma microagulha para uma plataforma de teste de sangue em casa e um chip microfluídico para extração de minerais de alto valor.
