Progressi nel laboratorio su chip per ridurre la sperimentazione sugli animali
Un organo su chip, creato con metodi di produzione dei microchip, contiene camere con cellule su cui scorre liquido. Questi dispositivi microfluidici, disposti in modo da simulare la fisiologia a livello di tessuto e di organo, possono simulare architetture multicellulari, interfacce tra tessuto e tessuto e microambienti fisico-chimici; sono poi enormemente superiori ai tradizioni sistemi in coltura. Il progetto IN TIME, finanziato dall’UE, ha indagato su una nuova strategia per sviluppare modelli di tessuto vivente in 2D e 3D, in cui i dispositivi microfluidici somministrano attivatori di differenziazione e crescita. Inoltre, sono stati utilizzati transistor elettrochimici organici (OECT) per sistemi di monitoraggio in linea. I ricercatori hanno sviluppato un canale microfluidico per controllare il flusso dei mezzi di coltura cellulare, in modo da applicare un puro stress meccanico a uno strato di tessuto. I transistor sono in diretto contatto con le cellule e monitorano i cambiamenti in termini di resistenza e capacitanza della barriera cellulare in tempo reale. Mentre la barriera cellulare viene monitorata con gli OECT, il sistema di microfluidica può somministrare prodotti chimici diversi per l’esecuzione di test. I risultati della ricerca hanno provato che il dispositivo può funzionare a lungo e presenta enormi potenzialità riguardo all’esecuzione di test sui farmaci. Tra gli altri dispositivi per la prova di concetto sviluppati per i modelli cellulari in 3D rientra un dispositivo di intrappolamento microfluidico, per posizionare sferoidi cellulari in 3D all’interno di canali microfluidici e valutare la resistenza elettrica degli sferoidi mediante OECT. Il dispositivo di intrappolamento funziona senza la necessità di alcun sistema di pompaggio e ha un impatto minimo sulla vitalità delle cellule. I sistemi organ-on-chip di IN TIME presentano una varietà di applicazioni che sono state sottoposte a test per la tossicologia in vitro. La portata delle tecnologie potrebbe estendersi a indagini sull’infiammazione e le risposte immunitarie, nonché alla funzione degli organi in generale. È stato compiuto un passo molto concreto verso la riduzione della necessità della sperimentazione sugli animali nello sviluppo di farmaci e cosmetici.
Parole chiave
Sperimentazione sugli animali, organi su chip, sensori in linea, tossicologia in vitro
