Специалисты из Научно-исследовательского института пульмонологии ФМБА России представили новую разработку — миниатюрную модель человеческого легкого, известную как «легкое-на-чипе». Это устройство предназначено для детального изучения различных заболеваний и проведения испытаний новых лекарственных препаратов.
Об этом сообщил член-корреспондент РАН Кирилл Зыков на полях Недели науки БРИКС+ в Рио-де-Жанейро. Как передает ТАСС, «органы-на-чипе» представляют собой системы с живыми клетками, которые имитируют функционирование настоящих органов. В них клетки размещаются в специальных микроканалах, где они могут расти и взаимодействовать, воссоздавая естественные процессы в организме.
Отличительной чертой российской разработки станет ее применение для изучения влияния экстремальных климатических условий, в частности, арктического климата. Первые эксперименты будут направлены на моделирование воздействия холода на дыхательную систему. Эти исследования помогут адаптировать медицинские технологии для нужд людей, работающих в сложных условиях, например, для глубоководных водолазов.
Создание такой модели является сложной задачей, поскольку требует точного воспроизведения процесса дыхания. Устройство включает систему микроканалов для воздуха и жидкости, которые разделены тонкой мембраной. На этой мембране с обеих сторон культивируются клетки альвеол и капилляров. Моделирование переноса кислорода в кровь происходит за счет имитации постоянных изменений давления, характерных для дыхания.
Данная система имитирует альвеолярно-капиллярный барьер, который играет ключевую роль в проникновении кислорода в кровь и часто повреждается при серьезных заболеваниях, включая последствия COVID-19. Разработка «легкого-на-чипе» — это целое научное направление, в рамках которого различные исследовательские центры по всему миру создают собственные версии устройств для решения конкретных научных задач.