La microvasculatura (sistemas de vasos sanguíneos dentro de los órganos) se formó dentro del chip. Crédito:Joe Vittorio
La tecnología de órgano en un chip se está utilizando para desarrollar modelos 3-D que permiten a los investigadores de Australia del Sur investigar el impacto de la radioterapia en los tejidos del cuerpo.
El ingeniero biomédico de la Universidad de Australia del Sur, el profesor Benjamin Thierry, dirige un estudio con investigadores de la Universidad de Harvard que utilizan la tecnología de microfluidos para probar los efectos de diferentes niveles y tipos de radiación.
Un chip de cultivo celular de microfluidos imita de cerca la estructura y función de los vasos sanguíneos pequeños y está contenido dentro de un dispositivo desechable del tamaño de un portaobjetos de vidrio.
Hasta la fecha, los científicos se han basado en probar la radioterapia en células en un entorno bidimensional en un portaobjetos.
El profesor Thierry dijo que la tecnología de órgano en un chip podría reducir la necesidad de estudios en animales y trabajo in vitro irrelevante. ambos tenían importantes limitaciones.
"Un hallazgo importante del estudio es que las células endoteliales que crecen en el cultivo estándar 2-D son significativamente más radiosensibles que las células en la red vascular 3-D. Esto es significativo porque necesitamos equilibrar el efecto de la radiación en los tejidos tumorales mientras preservamos sanos, ", Dijo el profesor Thierry.
Los resultados, publicado en Tecnologías de materiales avanzadas , permitirá a los investigadores investigar a fondo cómo la radiación impacta en los vasos sanguíneos y, pronto, en todos los demás órganos sensibles.
"La microvasculatura humana (sistemas de vasos sanguíneos dentro de los órganos) es particularmente sensible a la radioterapia y el modelo utilizado en este estudio podría conducir a terapias más efectivas con menos efectos secundarios para los pacientes con cáncer, ", Dijo el profesor Thierry.
El bioingeniero de UniSA Dr. Chih-Tsung Yang, el co-primer autor del estudio, en la foto con el chip de cultivo celular microfluídico en primer plano. Crédito:Joe Vittorio
Más de la mitad de todos los pacientes con cáncer reciben radioterapia al menos una vez en el curso de su tratamiento. Si bien cura muchos cánceres, los efectos secundarios pueden ser brutales y, en ocasiones, provocar insuficiencia orgánica aguda y enfermedades cardiovasculares a largo plazo.
El equipo del profesor Thierry, incluyendo al colega del Instituto de Industrias Futuras de la Universidad de Australia del Sur, el Dr. Chih-Tsung Yang y al Ph.D. estudiante Zhaobin Guo, trabaja en estrecha colaboración con el Royal Adelaide Hospital y el Dana-Farber Cancer Institute de la Universidad de Harvard con el apoyo de la Australian National Fabrication Facility.
"Es importante comprender mejor el efecto de la radioterapia en los vasos sanguíneos dentro de los órganos y, de manera más general, en los tejidos sanos, especialmente cuando se utilizan dosis y tipos de radiación extremadamente altos, "Dijo el Dr. Yang.
El siguiente paso de los investigadores es desarrollar modelos de cuerpo en chip que imiten los órganos clave relevantes para un tipo de cáncer específico.
El nodo de Australia del Sur de la Instalación Nacional de Fabricación de Australia (ANFF-SA) es uno de los ocho centros universitarios de Australia. que son financiados por los gobiernos estatales y de la Commonwealth, el CSIRO y las universidades participantes.
Complementando la infraestructura de investigación del Future Industries Institute de la Universidad de Australia del Sur en su campus de Mawson Lakes, ANFF-SA comenzó hace una década especializándose en microfluídica.
Si bien esto sigue siendo una fortaleza clave, La experiencia de ANFF-SA ha crecido hasta incluir tecnología de laboratorio en un chip, detección avanzada, Recubrimientos funcionales y ciencia de la separación.
Los productos desarrollados en los últimos años incluyen un dispositivo de microfluidos que ofrece terapia celular genéticamente modificada, un dispositivo no invasivo para analizar la orina en busca de células cancerosas de vejiga, una microaguja para una plataforma de análisis de sangre en el hogar y un chip de microfluidos para la extracción de minerales de alto valor.
