Salı, Temmuz 16, 2024

İnsan böbrek çipi için ultrathin zar geliştirildi

Share

- Reklam -

Organ-on-chip (OOC) teknolojisi, insan hücrelerini kullanarak organ yapısını, fonksiyonunu ve hastalık fenotiplerini dinamik olarak modelleyerek doku mühendisliğinde devrim yaratıyor. Ancak, OOC cihazlarının biyolojik olmayan bileşenleri, in vivo benzeri doku-doku etkileşimlerinin ve morfogenezinin yeniden oluşturulmasını sınırlayabiliyor. Araştırmanın sonuçları Science Advance dergisinin 10. cildinde yayınlandı.1

Yeni Nesil Böbrek Çipi

Xingrui Mou ve ekibi tarafından geliştirilen yeni bir böbrek çipi, biyomimetik ultrathin zar kullanarak glomerüler morfogenez ve bariyer fonksiyonunu yeniden oluşturuyor. İnsan kaynaklı pluripotent kök hücreler kullanılarak oluşturulan bu çip, sağlıklı ve hastalıklı böbreklerin seçici moleküler filtrasyon fonksiyonunu yeniden yapılandıran bir epitel-endotelyal doku arayüzü içeriyor.

- Reklam -

Ekip, Böbrek glomerulus-on-a-chip modelinde, insandaki bodrum zarına2 benzer ultra ince, gözenekli ve hücre tarafından modifiye edilebilir bir zar kullanarak böbrek hücrelerinin propagasyonunu ve farklılaşmasını destekleyen bir platform oluşturdu. Bu zar, mevcut polimer zarlarına göre daha ince ve daha biyouyumlu özellikler sunuyor.

Deneysel Sonuçlar ve Uygulamalar

Ekip, bu çipi kullanarak insan pluripotent kök hücrelerinden türetilen endotelyal hücreleri ve podositleri başarılı bir şekilde glomerüler kapiller duvarı oluşturacak şekilde farklılaştırdı. Çip üzerinde yapılan testlerde, albümin ve inulin gibi moleküllerin seçici filtrasyonu sağlanırken, albüminin vasküler kanalda tutulduğu ve inulin gibi küçük moleküllerin filtre edildiği gözlemlendi.

Adriamisin (ADR) adı verilen bir kemoterapi ilacının glomerüler yaralanma3 fenotiplerini çip üzerinde modelleyebildiği gösterildi. ADR uygulanan çiplerde, podositlerin ayak süreçlerinde kayıp ve hücre-hücre sınırlarında belirsizlik gözlemlendi. Bu durum, ADR’nin neden olduğu podosit yaralanması ile tutarlıdır ve böbrek hasarını incelemek için değerli bir platform sunar.

- Reklam -

Glomerüler Endotelyumun Fenestrasyonu

Bu çip, fenestrasyon gelişimini teşvik eden ve glomerüler endotelyumun morfolojik ve fonksiyonel özelliklerini yeniden oluşturabilen benzersiz bir platform sunar. Podositlerle etkileşimde bulunan endotelyal hücrelerin, podositlerin salgıladığı VEGF-A aracılığıyla fenestrasyon geliştirdiği gözlemlendi.

Gelecek Araştırmalar

Bu yenilikçi OOC sistemi, böbrek hastalıklarının ve diğer organ modellerinin incelenmesi için kullanılabilir. Gelecekteki çalışmalarda, zar kalınlığının hücre fizyolojisi üzerindeki etkisi ve farklı organ sistemlerinde uygulanabilirliği araştırılabilir. Ayrıca, bu platform, ilaç keşfi, hastalık mekanizmalarının anlaşılması ve yeni terapötik adayların test edilmesi için umut vaat ediyor.

  1. An ultrathin membrane mediates tissue-specific morphogenesis and barrier function in a human kidney chip | Science Advances ↩︎
  2. Bodrum zarı, “bazal membran” olarak da bilinir, epitelyal hücreler ile bağ dokusu arasında yer alan ince bir hücre dışı matris tabakasıdır. Bodrum zarı, hücrelerin yapısal desteğini sağlar, hücre migrasyonunu düzenler, hücre farklılaşmasını ve proliferasyonunu etkiler ve doku sınırlarını belirler. ↩︎
  3. Glomerüler yaralanma, böbreğin glomerüllerinin hasar görmesi durumudur. Glomerüller, böbreklerin küçük filtreleme birimleridir ve kanın süzülmesi ile atık ürünlerin ve fazla sıvının idrar yoluyla atılmasını sağlar. ↩︎

Daha fazla okuyun

Yeni İçerikler