Nowe badania: 3D bioprinting zmienia badania nad wirusami oddechowymi, takimi jak COVID-19

WarsawZespół koreańskich naukowców, kierowany przez profesora Sungjune Jung z POSTECH, we współpracy z Koreańskim Instytutem Badań nad Technologią Chemiczną (KRICT), poczynił postępy w tworzeniu sztucznych płuc z wykorzystaniem technologii druku 3D. To odkrycie może pomóc badaczom w bardziej efektywnym badaniu wirusów oddechowych. Pandemia COVID-19 uwidoczniła potrzebę szybszych i bardziej niezawodnych metod testowania terapii.

Ta nowa technologia wykorzystuje komórki i materiały do tworzenia realistycznych tkanek i organów. Stworzone przez zespół POSTECH i KRICT sztuczne płuca mają trzy warstwy, które przypominają ludzki układ oddechowy.

• Śródbłonek naczyniowy
• Macierz zewnątrzkomórkowa
• Epitelium

Te sztuczne płuca wyglądają i działają jak prawdziwe ludzkie płuca i zawierają istotne białka o nazwie ACE2 oraz TMPRSS2. Te białka umożliwiają wirusowi COVID-19 wnikanie do komórek, co czyni ten model bardzo przydatnym do badań nad chorobą.

Ten model wyróżnia się tym, że jest trwalszy i bardziej efektywny niż tradycyjne kultury komórek 2D, które szybko się rozkładają. Model 3D pozostał stabilny przez 21 dni po infekcji, co pozwala naukowcom dokładniej badać zmiany w komórkach i reakcje układu odpornościowego. Te obserwacje pokrywają się z rzeczywistymi danymi pochodzącymi od pacjentów z COVID-19. Model ten ułatwia identyfikację zmian w aktywności genów, sposobu rozprzestrzeniania się wirusa oraz reakcji organizmu.

Zobacz również:

Dzisiaj · 15:57

Nowe odkrycie: nauka na poziomie pojedynczej komórki zmienia nasze postrzeganie inteligencji i adaptacji

Trójwymiarowo bio-drukowane płuca umożliwiają dokładniejsze testowanie skuteczności leków. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod dwuwymiarowych, w których leki są podawane bezpośrednio komórkom, nowa metoda wymaga, aby leki najpierw przenikały przez barierę tkankową. To lepiej odzwierciedla sposób, w jaki leki są dostarczane w ludzkim organizmie, pomagając ocenić ich skuteczność, bezpieczeństwo i odpowiednie dawkowanie.

Model płuc stworzony za pomocą technologii druku 3D może wspierać nie tylko badania nad COVID-19. Jego wysoka precyzja i efektywność mogą przyspieszyć rozwój terapii dla różnych chorób płuc. Naukowcy mogą zastosować ten model do testowania wielu różnych leków i terapii, co może skrócić czas i obniżyć koszty związane z opracowywaniem nowych leków.

Ta technologia może zmniejszyć konieczność przeprowadzenia testów na zwierzętach, co rozwiązuje kwestie etyczne i zapewnia dokładniejsze dane dla ludzi. Może także zwiększyć szanse na uzyskanie pozytywnych wyników regulacyjnych oraz przyspieszyć proces wprowadzania nowych leków na rynek.

Ten projekt, finansowany przez Narodową Fundację Badawczą Korei oraz Koreański Projekt Badawczy Technologii Zdrowotnych, wykazuje znaczne postępy w badaniach nad wirusami układu oddechowego. Zdolność do szybkiego i dokładnego testowania nowych terapii w realistycznym modelu płuc ludzkich może pomóc w przygotowaniach do przyszłych pandemii oraz poprawić strategie reagowania w zakresie zdrowia publicznego.