По данным Национального института здравоохранения, респираторные вирусы являются наиболее частой причиной заболеваний и смерти людей, что было подчеркнуто пандемией COVID-19. Несмотря на потенциальную возможность вызвать тяжелое заболевание, более 70% вирусных инфекций остаются бессимптомными.

Модели на животных широко используются для понимания того, как эти вирусы заражают хозяина и как он реагирует, чтобы предотвратить заражение и возникновение заболеваний. Однако данные, основанные на моделях животных, не всегда хорошо применимы к людям, учитывая изменчивость видов и генетики.

В области Биомикрофлюидики исследователи из Университета Эге и Ноттингемского университета рассматривают ряд технологий "легкие на чипе", которые представляют жизненно важные свойства легочной ткани и способны воспроизводить фундаментальные аспекты различных патологий.

"Платформы Lung-on-chip способны реконструировать многоклеточную архитектуру, физико-химическое микроокружение и межтканевой интерфейс человеческого легкого in vitro",-сказал автор Озлем Есиль-Челиктас.

Исследователи рассмотрели различные современные чипы для легких и их применение при изучении, диагностике и лечении вирусов человека, включая коронавирус, вызывающий COVID-19. Различные платформы фокусируются на различных частях функций легких, таких как небольшие чипы дыхательных путей и чипы альвеол легких.

Знания и опыт, накопленные в ходе разработки физиологически значимых моделей легких на чипе, открывают путь к использованию этих моделей для изучения взаимодействия нескольких респираторных вирусов человека с эпителием дыхательных путей и альвеолой в органо-релевантных условиях.

"Нынешняя пандемия, которая распространилась почти на все континенты всего за несколько месяцев, заставляет нас осознать, насколько нам нужна практическая, гуманизированная платформа для ускорения испытаний потенциальных противовирусных препаратов и вакцин",-сказал Есиль-Челиктас.

Учитывая новые исследования, показывающие, что одним из последствий пневмонии, связанной с COVID-19, является легочный фиброз, системы lung-on-chip, которые фокусируются на легочном фиброзе, позволяют глубже понять механизмы заболевания и связанные с ним иммунные и технологические реакции.

Несмотря на преимущества, отсутствие васкулярности и интеграции с внешними иммунными клетками означает, что эти органо-чиповые платформы требуют интеграции этих компонентов в микрочипы не только при вирусных инфекциях, но и при других патологиях.

В дальнейшем исследователи будут интегрировать модульную сенсорную аппаратуру, чтобы обеспечить возможности онлайн-мониторинга наряду с результатами диагностики. Такие биомиметические системы также позволяют получать изображения с высоким разрешением и в режиме реального времени, а также проводить токсикологический анализ in vitro или измерения метаболической активности живых клеток.

ИСТОЧНИК