Учёные с помощью лазера разработали искусственные сосуды на чипе

Исследователи из Технологического университета Вены и Университета Кейо в Японии совершили прорыв в технологии «орган-на-чипе», преодолев основное ограничение. Они разработали управляемую сеть микрососудов, имитирующих естественные кровяные потоки. Использование фемтосекундных лазеров позволило формировать каналы диаметром менее 100 микрометров с высокой точностью. Это открытие прокладывает путь к масштабному производству реалистичных органных моделей, необходимых для тестирования медикаментов.

Ранее процесс создания сосудистых сетей в гидрогелях был медленным и недостаточно точным. Новая методика решает эту проблему: лазерная абляция формирует трёхмерные каналы всего за 10 минут, что в 60 раз быстрее существующих технологий. Для обеспечения стабильности структур учёные усовершенствовали процесс затвердевания гидрогеля, используя двухэтапный температурный режим. Это позволило избежать деформации каналов даже при заселении их эндотелиальными клетками, которые в природных условиях активно изменяют окружение.

Эксперименты подтвердили работоспособность искусственных сосудов. При применении TNF-α, индикатора воспаления, их проницаемость увеличивалась подобно живым тканям. Кроме того, на чипе удалось воспроизвести структуру печеночной дольки с сосудистой сетью, аналогичной природной.

«Теперь мы можем моделировать метаболические процессы в органах с недостижимой ранее точностью», — отметил профессор ТУ Вена Александр Овсянников.

Новая технология уже привлекла внимание фармацевтических компаний. Точные сосудистые модели способны сократить время доклинических испытаний и улучшить прогнозирование побочных эффектов. Следующим этапом станет интеграция метода с биопечатью для создания многофункциональных систем, имитирующих сердце, лёгкие и другие органы.

Источник: iXBT