A integração de múltiplos eletrodos em sistemas gut-on-chip melhora o monitoramento da barreira intestinal
Diagrama esquemático do HuMiX. Crédito:Mara Lucchetti et al. Para melhorar os campos do desenvolvimento de medicamentos e da investigação médica, tem havido um pivô estratégico das experiências tradicionais com animais para a adopção de novos modelos in vitro. Esses modelos replicam meticulosamente a fisiologia humana, estimulando o desenvolvimento de sistemas microfisiológicos ou Organs-on-Chips.
Esta evolução apresenta uma estrutura mais ética e sofisticada para a investigação de órgãos e doenças humanas, simulando com precisão as funções dos órgãos e permitindo estudos detalhados da saúde dos tecidos e órgãos sem os dilemas morais associados aos testes em animais. Especificamente, o modelo gut-on-a-chip surge como uma ferramenta de ponta para investigar a reação da barreira intestinal a uma infinidade de fatores, utilizando técnicas avançadas como a resistência elétrica transepitelial (TEER) para a avaliação em tempo real da integridade da barreira.
Publicado em 24 de janeiro de 2024, em Microssistemas e Nanoengenharia , um estudo apresenta um método para melhorar o monitoramento da barreira intestinal dentro do modelo gut-on-a-chip Human Microbial Crosstalk (HuMiX).
Este método facilita medições de TEER em tempo real e espacialmente resolvidas, oferecendo insights diretos sobre a integridade da barreira intestinal. Ao superar as limitações dos projetos anteriores, a equipe de pesquisa introduziu um novo processo de fabricação que aplica eletrodos metálicos de película fina em substratos flexíveis, que são então incorporados perfeitamente à plataforma HuMiX por meio de um método de fita de transferência.
Esta configuração inovadora permite o monitoramento abrangente da formação, ruptura e recuperação de barreiras, detalhando as diferentes seções da área de cultura celular. O posicionamento estratégico dos eletrodos navega pelo design complexo da plataforma, garantindo uma coleta de dados precisa e confiável. A aplicação da espectroscopia de impedância aprimora esses dados, permitindo medições em diversas frequências.
Demonstrando a eficácia do sistema, os pesquisadores conduziram o monitoramento em tempo real da formação de barreira de uma linha celular epitelial cancerosa, ressaltando o potencial do modelo para esclarecer a saúde intestinal e os caminhos das doenças.
Investigadores da Universidade do Luxemburgo e da Universidade de Uppsala colaboraram neste estudo e sublinham a importância deste avanço:"Esta tecnologia aumenta significativamente a nossa capacidade de monitorizar a função da barreira intestinal em tempo real, oferecendo insights sobre as interações complexas entre o epitélio intestinal células e o microbioma. Isto marca um salto considerável em direção à realização da medicina personalizada e à formulação de intervenções direcionadas para doenças relacionadas ao intestino."
Este novo método de monitorização da formação e integridade da barreira intestinal anuncia uma nova era na investigação da saúde intestinal. Influencia profundamente a nossa compreensão da reação da barreira intestinal a vários estímulos, abrindo caminho para a inovação de abordagens terapêuticas para doenças relacionadas com o intestino. Além disso, as suas implicações para a medicina personalizada são profundas, permitindo previsões precisas das reações individuais a ajustes dietéticos ou tratamentos médicos.
