Различные микрофизиологические системы, называемые “органами-на-чипе”, позволяют ученым изучать эффекты, которые оказывают на организм различные виды заболеваний, излучения и лекарственные препараты.
При этом, использование таких систем позволяет обойтись без проведения экспериментов на животных и людях, однако, дело создания таких систем и сопутствующих систем сбора данных является весьма сложным занятием само по себе.
Решая последнюю из указанных проблему, исследователи из Гарвардского университета разработали ряд новых материалов, при помощи которых микрофизиологические системы вместе со всеми необходимыми элементами, включая и интегрированные датчики, можно изготавливать, используя технологии трехмерной печати,.
Внутри микрофизиологических систем-на-чипе, размеры которых редко превышают размеры USB-флэшки, находятся живые клетки различных тканей человека, такие, как нервные клетки, клетки легких, кишечника, плаценты, сердца и т.п.
И каждый вид системы-на-чипе позволяет изучать заболевания, связанные с тем или иным органом организма человека.
“Наш подход, реализованный при помощи технологий цифрового производства, позволят решить одновременно проблему изготовления системы и сбора данных” – рассказывает Трэвис Басби (Travis Busbee), – “Используя разработанные нами биоматериалы для процесса трехмерной печати, мы можем изготовить устройства с интегрированными датчиками любой степени сложности и состоящие из материалов различных видов”.
В созданном гарвардскими учеными сердце-на-чипе присутствуют живые ткани, копирующие структуру ткани человеческого сердца, в которую включены мягкие и эластичные датчики физического напряжения и деформации.
Интегрированные в ткани датчики позволят ученым изучать поведение живых тканей в течение длительного времени, определять реакцию этих тканей на лекарственные препараты и токсины, выделяемые различными болезнетворными микроорганизмами.
Такие системы могут производиться при помощи полностью автоматического и непрерывного технологического процесса, перестройка которого будет заключаться только в смене картриджей, содержащих материалы и образцы тканей различных типов.