Dij12092021

Darrera actualitzacióDij, 02 Des 2021 2pm

Back Estàs aquí:Inicio Biologia i biomedicina Ofertes tecnològiques Òrgans simulats sobre xips per a experimentació biomèdica

Òrgans simulats sobre xips per a experimentació biomèdica

Científics del CSIC i el CIBER han desenvolupat un dispositiu que combina microelectrònica i microfluídica per reproduir les condicions de les barreres cel·lulars i poder-les monitoritzar. Té aplicació en experimentació amb nous fàrmacs dissenyats per travessar barreres cel·lulars, com els fàrmacs per tumors cerebrals o malalties neurodegeneratives.

Organ-on-a-chip. Aquest dispositiu microelectrònic reprodueix una barrera cel•lular. Permet incorporar flux, que simula les condicions reals en què es troben les cèl·lules, i permet monitoritzar si la barrera està funcionant correctament com a barrera, per garantir la validesa de l'experiment.Els cultius cel·lulars són una prometedora alternativa per evitar l'experimentació científica amb animals. No obstant això, tenen un inconvenient irresolt: són cultius estàtics, que no reprodueixen els factors dinàmics als quals estan sotmeses les cèl·lules en un teixit o òrgan viu, com la pressió o els fluids circumdants.

 

En els últims anys, la tecnologia microelectrònica i microfluídica s'han desenvolupat prou com per reproduir, en laboratori, les condicions reals en què es troben interaccionant les cèl·lules. És el que s'ha batejat com a "organ-on-a-chip", que permet simular l'estructura d'un òrgan o un teixit en un dispositiu, i estudiar "in vitro" les cèl·lules gairebé com si fos "in vivo".

Científics de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM) del CSIC i del Centre d'Investigació Biomèdica en Xarxa (CIBER) han desenvolupat un dispositiu que permet cultivar cèl·lules que formen la barrera hematoencefàlica en condicions de flux i monitoritzar de forma contínua la seva funcionalitat. "Aquesta barrera és la que protegeix el cervell i que no poden travessar res més que certes substàncies com oxigen, glucosa i alcohol. I és la raó per la qual és tan difícil introduir fàrmacs antitumorals al cervell", explica Rosa Vila, investigadora del CSIC a l'IMB-CNM.

Hi ha hagut intents previs de reproduir aquesta barrera cel·lular en cultius cel·lulars. Però es va descobrir, explica Rosa Vila, que les cèl·lules endotelials d'una barrera cel·lular es tornen "més permeables" quan no estan sotmeses a la pressió del flux constant (flux de sang) que tenen en condicions reals, en l'organisme. Això vol dir que els cultius cel·lulars estàtics poden donar falsos resultats, ja que no es comporten com ho farien "in vivo".

Escalable, modulable, desmuntable

El nou dispositiu consta d'un sistema microfluídic (el flux és un sèrum amb nutrients que emula el paper de la sang) amb el qual es pot reproduir les condicions 'in-vivo' de les barreres cel·lulars. Disposa d'un sistema d'elèctrodes que permet la monitorització en temps real de la permeabilitat de la barrera, a través de mesures de la TEER (sigles en anglès de 'Resistència Elèctrica Transendotelial / Epitelial'). Alhora, també permet la visualització òptica del cultiu. El sistema ha estat validat en un model de barrera hematoencefàlica, usant cèl·lules endotelials cerebrals d'animals.

El dispositiu ja s'ha començat a utilitzar en experiments en diversos laboratoris.

Es pot escalar fàcilment a diferents geometries i pot utilitzar-se per diferents tipus de cèl·lules. A més, el sistema microfluídic és reutilitzable. Només la membrana on es cultiven les cèl•lules és d'un sol ús, el que minimitza els costos de material de laboratori. El seu ús suposa menys costos que altres bioreactors actuals. El sistema és modular, desmuntable i està ben comunicat amb les càmeres de cultiu. I, sobretot, és un sistema més fiable que els cultius estàtics cel·lulars.

Aquest dispositiu ja s'ha començat a utilitzar en experiments en diversos laboratoris. Es pot aplicar en estudis de nous fàrmacs que hagin de travessar barreres cel·lulars, com per exemple, tractaments per tumors cerebrals o malalties neurodegeneratives.

Més informació:

Isabel Gavilanes Pérez
Gestor en Transferencia Tecnológica
Vicepresidencia Adjunta
de Transferencia del Conocimiento
Tel.: 93 594 77 00
Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.