O futuro da pesquisa e prevenção de doenças cardiovasculares não se limitará aos camundongos anatômicos ou às células do coração cultivadas em placas de petri. Universidade Nanyang Tecnológica em Cingapura, pesquisadores médicos estão tentando usar um micro recém-desenvolvido Chip microfluídico de sistemas eletromecânicos (MEMS) para atingir esse objetivo.
O chip simula o fluxo sanguíneo preciso nas artérias quando a gordura eo colesterol se acumulam dentro da placa da parede arterial interna, na qual a aterosclerose resultante limita o fluxo sanguíneo e pode levar à doença cardíaca A chave para o chip é a capacidade de imitar a resposta inflamatória das células cardiovasculares - uma reação que pode bloquear o suprimento de sangue e prevenir ataques cardíacos se essas reações podem ser amortecidas.
No experimento, os pesquisadores primeiro usaram sangue artificial para aperfeiçoar o caminho do fluxo através dos "vasos sanguíneos" microfluídicos e depois usaram o sangue real para modelar a inflamação que precisava ser eliminada para evitar um ataque cardíaco porque as paredes internas dos vasos sanguíneos foram observadas de perto no chip Resposta celular, a equipe afirmou que sua abordagem à modelagem da aterosclerose é muito superior aos métodos que utilizam células cultivadas ou condições de modelagem de animais de laboratório.
A equipe espera aprender a regular a vasoconstrição por uma variedade de meios para prevenir ou pelo menos mitigar os ataques cardíacos Até agora, os pesquisadores se concentraram na biomecânica geral do fluxo sangüíneo cardíaco e precisamente na forma dos vasos sanguíneos do coração e Modelagem de geometria para identificar causas de vasoconstrição.
Este chip de polegada só possui duas câmaras empilhadas separadas por uma membrana de polímero macio para simular as condições que levam a um ataque cardíaco. A câmara inferior contém ar comprimido e a câmara superior contém sangue (ou teste de amostra de sangue Fluid.) Para modelar com precisão um coração real, os pesquisadores cultivaram células endoteliais das veias coronárias e as preenchiam com uma câmara cheia de líquido que era operada por bombeamento de ar para um plenum macio , Empurrando a membrana para imitar o fluxo sanguíneo bloqueado nas artérias bloqueadas.
Os pesquisadores descobriram que as células endoteliais liberam uma proteína que causa aterosclerose à medida que os bloqueios vasculares pioram, e quando se utilizam simulações reais de sangue, o acúmulo de células imunes prossegue mais rapidamente nos lipídios bloqueadores de placas nas artérias.
De acordo com Han Wei Hou, líder do desenvolvimento de chips, o chip modela com precisão estes conhecidos sinais de doença cardíaca, tornando-o o dispositivo ideal para testar novas terapias.
A equipe detalha as descobertas nestes artigos: "Aterosclerose-on-a-Chip: um microdireto de vaso sanguíneo estenótico 3D tunable, Um artigo publicado em 2 de janeiro. Um modelo de estenose 3D microfluídico ajustável para estudar um modelo de estenose 3D microfluídico ajustável para estudar interações de leucócitos endoteliais na aterosclerose).
Compilar: Luffy Liu