Các nhà nghiên cứu đã phát triển một cơ quan trên chip 3D với các mạch máu mô phỏng khớp của con người. Khám phá này sẽ giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về bệnh lý của bệnh khớp và hỗ trợ việc xác định và thử nghiệm các phương pháp điều trị mới cho bệnh viêm khớp. Các bệnh về khớp như viêm khớp dạng thấp và viêm xương khớp được đặc trưng bởi tình trạng viêm màng hoạt dịch, màng trong khoang khớp tạo ra chất lỏng nhớt để bôi trơn khớp và ngăn ngừa hao mòn khi khớp cử động. Không có cách chữa trị nào khác ngoài việc điều trị cơn đau và sưng tấy liên quan đến tình trạng suy nhược.
Các liệu pháp nhắm mục tiêu hoạt dịch có tiềm năng lớn trong điều trị các bệnh khớp, nhưng là một mô hình tái tạo chính xác sinh lý phức tạp của con người là cần thiết. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Queen Mary ở London đã làm được điều đó, tạo ra một cơ quan trên chip 3D chứa các tế bào hoạt dịch và tế bào mạch máu của con người.
Timothy Hopkins, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Mô hình của chúng tôi là chip hoạt dịch có mạch máu đầu tiên của con người sử dụng tải cơ học và tái tạo thành công nhiều tính năng chính của sinh học hoạt dịch bản địa”.
Lần đầu tiên chúng tôi thực hiện một số thí nghiệm nuôi cấy tế bào 2D để tối ưu hóa môi trường nuôi cấy và các điều kiện thí nghiệm sau đó được áp dụng cho mô hình cơ quan trên chip. Mô hình này bao gồm các tế bào hoạt dịch giống nguyên bào sợi nguyên phát ở người (hFLS), các tế bào hoạt dịch chuyên biệt và các tế bào nội mô tĩnh mạch rốn của con người (HUVEC), có thể phát triển thành một mạng lưới mạch máu chức năng.
Các nhà nghiên cứu quan sát thấy hFLS biểu hiện các đặc điểm hành vi của lớp lót hoặc lớp lót hoạt dịch bản địa của con người. Ở người, màng hoạt dịch có nhiều mạch máu và các mao mạch thường nằm bên dưới lớp nội mạc. hFLS cũng tiết ra một thành phần chính của dịch khớp và phản ứng với tình trạng viêm và thử nghiệm độ giãn cơ học.
Các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện của họ chứng minh tiềm năng của màng hoạt dịch trên chip để hiểu rõ hơn về cơ chế bệnh tật cũng như xác định và thử nghiệm các phương pháp điều trị mới cho bệnh khớp, bao gồm các mô hình màng hoạt dịch trên cơ quan cá nhân hóa và các mô liên quan.
Martin Knight, một đồng tác giả khác của nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi tin rằng mô hình hoạt dịch trên chip của chúng tôi, cùng với các mô hình khớp liên quan của con người hiện đang được phát triển trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, có khả năng biến đổi thử nghiệm tiền lâm sàng và hợp lý hóa việc cung cấp các phương pháp điều trị mới cho bệnh viêm khớp. . Chúng tôi rất vui mừng được chia sẻ mô hình này với cộng đồng khoa học và hợp tác với các đối tác trong ngành để mang lại các phương pháp điều trị mới cho bệnh nhân nhanh nhất có thể. ”
Ngoài ra, mô hình này được phát triển bằng cách sử dụng nền tảng thương mại và không yêu cầu chuyên môn về thiết kế và sản xuất thiết bị nên phù hợp để sử dụng rộng rãi.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Vật liệu y sinh.