«Легкое-на-чипе» поможет индивидуально подбирать лучшие лекарства

В НИИ пульмонологии ФМБА России создали «легкое-на-чипе». Это уменьшенная модель легкого человека, которая дает возможность изучать заболевания, испытывать действие лекарств и подбирать их персонально для пациентов, сообщает ТАСС.

Член-корреспондент РАН, замдиректора по научной и инновационной работе НИИ пульмонологии ФМБА России Кирилл Зыков пояснил, что «органы-на-чипе» — это устройства с живыми клетками, которые имитируют работу настоящих органов. Они включают микроканалы и контейнеры, где клетки развиваются и взаимодействуют, подобно тому, как это происходит в организме.

Зыков сообщил, что российские специалисты уже разработали системы на чипе для печени, почек и кишечника, и теперь появилась модель для дыхательной системы человека. Он подчеркнул, что создание «легкого-на-чипе» сложнее, чем разработка модели работающего сердца. Чтобы воспроизвести дыхательные процессы, нужна система микроканалов, заполненных воздухом и жидкостью и разделенных тонкой мембраной. С обеих сторон мембраны находятся клетки капилляров и альвеол. По словам ученого, эта система выполняет в организме функцию барьера, через который кислород поступает в кровь. При многих заболеваниях, включая COVID-19, этот барьер повреждается.

«Легкое-на-чипе» — это не единая технология, а целое направление исследований, пояснил Кирилл Зыков. Ученые по всему миру создают свои версии этой системы, варьируя дизайн, материалы, типы клеток и задачи. Каждый центр разрабатывает модель в соответствии со своими научными целями.

Авторы проекта в НИИ пульмонологии намерены адаптировать медицинские технологии для глубоководных водолазов и работы в Арктике. Ученые изучат, как будет реагировать альвеолярно-капиллярный барьер на воздействие холодного воздуха. Они также исследуют влияние различных дыхательных смесей при изменении давления под водой. Это поможет ускорить развитие водолазной медицины.

Ученый полагает, что будущее подобных технологий заключается в разработке мультиорганных систем. В этих системах несколько «чипов» будут взаимодействовать, имитируя работу живого организма. Также появится возможность создавать индивидуальные модели органов, используя клетки конкретного пациента.

По словам Кирилла Зыкова, создание «легких-на-чипе» открывает новые возможности в персонализированной медицине. Теперь можно точно предсказать, как пациент отреагирует на конкретное лекарство и как будет развиваться его болезнь. Эти технологии найдут применение и в экстремальной медицине.

Фото: wolfhound911 © 123RF.com