迷你合成生物实验动物

迄今为止在医学研究,动物实验是必要之恶。弗劳恩霍夫科学家开发出了一种非常有前途的选择,然而,他们正在开发一种mini-organism芯片内部。这种方式,可以分析复杂的代谢过程在人体实际。

没有人希望摒弃现代医学的祝福,带走了许多疾病的恐惧。硬币的另一面:确保有效和安全的药物可用,实验动物研究实验室是不可或缺的。在世界范围内,研究人员正致力于替代动物实验。然而,很难找到替代品。因为为了理解物质的影响,它并不足以测试孤立的组织样本或细胞的物质。“大多数药物工作系统——也就是说,在整个有机体。在这一过程中,经常出现的有毒物质通过代谢过程,进而破坏只有特定的器官,”弗兰克博士解释道援引德国弗劳恩霍夫研究所的材料和梁技术手册。

芯片模拟人类循环系统

Dresden-based研究所的研究人员,会同技术大学生物技术研究所(TU)柏林,设计一种新的解决方案,可以使用多余的动物性实验医学研究:多器官芯片,忠实地复制复杂的代谢过程中人体以惊人的准确性。“我们的系统是一个mini-organism 1:100,000扩展到人类,”周日说。人类细胞从各种器官可以应用于多个芯片内的不同位置。研究人员获得的细胞从血液捐赠用于研究目的。这些“mini-organs”通过小运河互相连接。这种方式我们模拟人类血液循环,”周日解释道。工作就像人类的心,一个微型泵连续传输液体通过无穷小微细血管细胞培养基。技术手册的研究人员可以修改的具体配置芯片,即mini-organs的数量和连接微细血管,专门针对不同的问题,不同的应用程序。芯片,可以测试新的药物的有效成分,以及研究化妆品皮肤耐受性。

结合各种细胞样本与流体通道的概念已经存在了很长一段时间。这个新系统,然而,相对以前的方法有两种截然不同的优势:由于工程师的专业技术手册,非常小型微流体系统。泵能够通灵的最小流速小于0.5毫升(µl / s)每秒通过通道。这意味着细胞样品和液体媒体之间的关系是真实的,”周日解释道。如果该比率是不正确的,这将导致不精确的结果。其次,微流体系统确保有一个恒流液体细胞培养基;像人类的血液,介质流不断通过整个电路芯片。这是很重要的,因为某些类型的电话只能现在euthentic”身体,就像“形态如果刺激电流或流。

为了测试物质的影响,科学家们最初加载不同的细胞样本到芯片上。然后添加了活性成分进行测试通过媒介的细胞样本的器官物质将引入人体血液在现实。包括肠粘膜细胞,例如。相同的代谢反应处理芯片就像在人类的有机体。“我们使用细胞样本各种性别和种族。我们可以设置大小和体重的变化作为1:100,000所需的规模,”周日说。科学家们可以看到哪些代谢产品形式在特定的细胞样本,以及是否和这影响他们对其他细胞。最终结果是更多的预测比动物性实验。因为对身体的影响鼠标或一只老鼠不能用于人类在1:1的比例。

对于一些公司来说,比如那些在化妆品行业,人工生物已经在使用了。除了研究活性成分外,还存在另一个潜在的应用程序。“我们知道今天某些肾脏细胞,内皮细胞,在几乎每一个肾脏疾病起到关键作用。与体外测试到目前为止,总有内皮细胞的问题只有在当前工作。在这里,我们的多器官芯片可以提供一个测试环境,将让你受伤后观察细胞再生,”周日说。

替代动物实验,人工mini-organism最近获得了2014年的动物安全研究奖。