ریه روی تراشه(lung-on-a-chip) انسانی زیست تقلید برای مدل سازی بررسی بیمار

تاریخ انتشار: جمعه 25 مرداد 1398 | امتیاز: Article Rating

ریه یک اندام تنفسی اولیه بدن انسان است و یک ساختار بافتی پیچیده و دقیق دارد. این اندام شامل مجاری هدایتی است که بوسیله نای، برونش و برونشیول ها و آلوئول های بسیاری است که کوچک ترین واحدهای عملکردی هستند که در آن ها تبادل گاز از طریق سطح مواجه منحصربفرد گاز-مایع موسوم به غشای تنفسی صورت می گیرد. بنابراین، شبیه سازی بیونیک برون تنی ریه و ریز محیط آن چالش بزرگی را ارائه می کند که نیازمند تلاش های مشترک آناتومی، فیزیک، علم مواد، زیست شناسی سلولی، مهندسی بافت و سایر رشته ها است. با ایجاد ریز ماشین ها و تکنولوژی کوچک سازی، مفهوم اندام روی تراشه(organ-on-a-chip) مبتنی بر میکروفلوئیدیک توجه زیادی را به خود جلب کرده است. یک اندام روی تراشه، سیستم کشت سلولی کوچکی است که می تواند به طور صحیح عملکردهای بافت و اندام را به صورت برون تنی شبیه سازی کنند و پتانسیل جایگزینی مدل های جانوری در ارزیابی سمیت و کارایی دارو را دارند. اندام روی تراشه، به عنوان اولین organ-on-a-chip پیشنهاد شده و تکوین یافته، استراتژی های جدیدی را برای طراحی یک ریز محیط مصنوعی سلول ریوی و برای سازه های برون تنی مدل های بیماری ریوی ارائه می دهند و انتظار می رود که ایجاد تحقیق پایه و پزشکی کاربردی در ارزیابی دارو، تشخیص سمیت شناسی و سازه های مدل سازی بیماری برای ریه را افزایش دهند. این مطالعه مروری، مدل های فعلی lung-on-a-chip مبتنی بر ریز محیط سلولی مربوط به ریه شامل آخرین پیشرفت های توصیه شده در مطالعات آسیب و التهاب ریوی، سرطان ریوی و فیبروز ریوی را مرور می کند. این مدل باید استفاده موثری در پزشکی بازساختی و برای پیشبرد ایجاد پزشکی دقیق و تشخیص و درمان فردی داشته باشد.

Biomicrofluidics. 2019 Jun 27;13(3):031501. doi: 10.1063/1.5100070. eCollection 2019 May.

Biomimetic human lung-on-a-chip for modeling disease investigation.

Li K1, Yang X1, Xue C1, Zhao L1, Zhang Y, Gao X1.

Abstract

The lung is the primary respiratory organ of the human body and has a complicated and precise tissue structure. It comprises conductive airways formed by the trachea, bronchi and bronchioles, and many alveoli, the smallest functional units where gas-exchange occurs via the unique gas-liquid exchange interface known as the respiratory membrane. In vitro bionic simulation of the lung or its microenvironment, therefore, presents a great challenge, which requires the joint efforts of anatomy, physics, material science, cell biology, tissue engineering, and other disciplines. With the development of micromachining and miniaturization technology, the concept of a microfluidics-based organ-on-a-chip has received great attention. An organ-on-a-chip is a small cell-culture device that can accurately simulate tissue and organ functions in vitro and has the potential to replace animal models in evaluations of drug toxicity and efficacy. A lung-on-a-chip, as one of the first proposed and developed organs-on-a-chip, provides new strategies for designing a bionic lung cell microenvironment and for in vitro construction of lung disease models, and it is expected to promote the development of basic research and translational medicine in drug evaluation, toxicological detection, and disease model-building for the lung. This review summarizes current lungs-on-a-chip models based on the lung-related cellular microenvironment, including the latest advances described in studies of lung injury, inflammation, lung cancer, and pulmonary fibrosis. This model should see effective use in clinical medicine to promote the development of precision medicine and individualized diagnosis and treatment.

PMID: 31263514
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان