Informasi

Para Insinyur Ini Mendesain Gym untuk Sel Jantung yang Bertumbuh di Lab

Para Insinyur Ini Mendesain Gym untuk Sel Jantung yang Bertumbuh di Lab

Peneliti University of Toronto Engineering telah menciptakan perangkat yang pada dasarnya dapat digambarkan sebagai gym untuk jaringan jantung yang dikembangkan di laboratorium. Perkembangan baru ini menggunakan program pelatihan yang ketat untuk menumbuhkan sel jantung yang lebih hidup dari sebelumnya.

Gym dalam cawan petri

Itu juga dapat mengukur seberapa kuat mereka berdetak untuk menguji efek molekul obat potensial. "Banyak obat baru yang berpotensi gagal karena masalah toksisitas, dan toksisitas jantung merupakan tantangan besar," kata Profesor Milica Radisic, yang memimpin tim peneliti.

"Anda dapat menguji obat potensial pada sel jantung yang tumbuh dalam cawan petri, tetapi sel tersebut tidak terlihat sama dengan sel di jantung yang sebenarnya, dan Anda tidak dapat memperoleh banyak informasi tentang fungsi jantungnya yang sebenarnya."

Perangkat baru ini memiliki keuntungan penting dalam memungkinkan sel dan jaringan yang tumbuh di laboratorium untuk berkembang menjadi bentuk yang lebih mirip dengan yang sebenarnya ada di tubuh manusia. Platform baru, yang disebut Biowire II, terdiri dari dua kabel polimer elastis yang diposisikan terpisah tiga milimeter.

Sel jantung ditempatkan di pita kecil jaringan di antara kabel. Demikian pula para peneliti berhasil mengukur kekuatan sel atau kekuatan kontraksi.

Ketika sel berkontraksi, mereka membengkokkan kabel yang memungkinkan para ilmuwan mengukur jumlah defleksi untuk menyimpulkan kekuatan kontraksi.

"Keuntungan dari sistem ini adalah ia memberi tahu kita bagaimana molekul obat tertentu mempengaruhi curah jantung dengan memeriksa kekuatan kontraksi dan pembacaan fungsional utama lainnya," kata Yimu Zhao, seorang Ph.D. kandidat di lab Radisic dan penulis utama di atas kertas.

"Apakah itu melemahkan jantung atau membuatnya lebih kuat? Ini akan membantu menemukan obat baru untuk mengobati kondisi jantung, tetapi juga menghilangkan obat untuk kondisi lain yang memiliki efek buruk pada jantung."

Selain itu, perangkat ini menampilkan denyut listrik untuk mensimulasikan olahraga, melatih sel-sel jantung seolah-olah berada di gym kecil. Hasilnya adalah jaringan yang lebih hidup.

"Kami telah menciptakan jaringan jantung atrium dan ventrikel, dan kami bahkan dapat menumbuhkan jaringan heteropolar, yang memiliki ujung atrium dan ventrikel," kata Zhao. "Beberapa obat memiliki tindakan selektif pada satu atau lainnya. Dengan sistem ini, kami dapat mendeteksi ini dengan lebih efisien."

Aplikasi gym ini dalam cawan petri dalam meningkatkan efisiensi dan jumlah tes yang dapat dilakukan oleh peneliti obat.

Menyelamatkan nyawa

"Jika jaringan yang dikembangkan di laboratorium dapat mencegah masuknya obat berbahaya dan membantu menemukan obat baru untuk mengobati kondisi jantung, ini akan menyelamatkan ribuan nyawa," kata Radisic.

Tetapi yang lebih menjanjikan adalah kemungkinan suatu hari nanti jaringan yang tumbuh di laboratorium sangat efektif untuk meniru jaringan asli sehingga dapat ditanamkan kembali ke manusia untuk memperbaiki organ yang rusak. Radisic dan timnya juga sedang mengerjakan teknologi terpisah untuk melihat opsi ini menjadi kenyataan.

Makalah mereka diterbitkan di jurnalSel.


Tonton videonya: Anatomi Fisiologi Jantung - Jaringan otot Jantung (September 2021).