장내 마이크로바이옴, 하나의 칩

[아름이]

장내 마이크로바이옴, 하나의 칩
Organ-on-a-chip 장치는 위장 시스템을 시뮬레이션하여 임상 시험이나 동물 모델 없이 식품 및 약물 대사를 검사합니다.
날짜:
2023년 2월 28일
원천:
미국 물리학 연구소
요약:
연구자들은 Gut-on-a-Chip 장치가 실험실 모델과 인간 생물학을 연결하는 방법을 설명합니다. 마이크로바이옴을 모델링하는 것은 고유한 환경 조건 때문에 특히 어렵습니다. 그러나 독창적인 디자인을 통해 내장 칩 장치는 내장의 혐기성 대기, 유체 흐름 및 수축/이완 펄스와 같은 많은 특성을 시뮬레이션할 수 있습니다. 이 환경에서 장 세포가 성장한다는 것은 표준 실험실 세포 배양에 비해 인간 생물학과 더 유사하다는 것을 의미합니다.

전체 이야기
장은 신체에서 가장 복잡한 기관 중 하나입니다. 내부에는 음식과 약물을 소화하기 위해 장 세포와 상호 작용하고 협력하는 다양한 미생물 집단으로 가득 차 있습니다. 이 마이크로바이옴의 붕괴는 염증성 장 질환, 비만, 천식, 심지어 심리적 및 행동 장애와 같은 광범위한 질병과 밀접한 관련이 있습니다.

따라서 장의 유효한 모델은 장의 기능과 관련 질병을 이해하는 데 매우 유용합니다. AIP Publishing의 APL Bioengineering에서 University of California, Berkeley 및 Lawrence Berkeley National Lab의 연구원들은 내장 칩 장치가 실험실 모델과 인간 생물학을 연결하는 방법을 설명했습니다.

Organ-on-a-chip 장치는 인간 장기의 소형 모델입니다. 그들은 세포와 조직 배양이 정밀하게 제어된 영양소와 상호 작용하는 작은 마이크로 채널을 포함합니다. 이러한 방식으로 세포의 환경을 조절하는 것은 실제 조직 모델을 만드는 데 중요합니다.

이러한 모델을 사용하면 시간과 비용이 많이 드는 임상 시험의 문제와 동물 실험 뒤에 숨겨진 윤리적 문제를 피할 수 있습니다.

저자인 아민 발리에이(Amin Valiei)는 "의학 연구는 현재 인간 장기의 기능을 지배하는 기초 과학의 이해와 신약 및 치료법의 연구 및 개발 측면에서 주요 장애물에 직면해 있다"고 말했다. "실험실에서 편리하게 연구할 수 있는 유효한 인간 장기 모델에 대한 액세스는 과학적 발견과 새로운 약물 개발을 크게 가속화할 수 있습니다."

마이크로바이옴을 모델링하는 것은 고유한 환경 조건 때문에 특히 어렵습니다. 독창적인 설계를 통해 내장 칩 장치는 내장의 혐기성 대기, 유체 흐름 및 수축/이완 맥박과 같은 많은 특성을 시뮬레이션할 수 있습니다. 이 환경에서 장 세포가 성장한다는 것은 표준 실험실 세포 배양에 비해 인간 생물학과 더 유사하다는 것을 의미합니다.

Valiei는 "최근의 내장 칩 모델은 인간 장 세포와 마이크로바이옴의 실행 가능한 공동 배양을 며칠에서 몇 주 동안 성공적으로 유지하는 데 성공했음을 보여주었습니다."라고 말했습니다. "이것은 생물학적으로 관련된 조건에서 마이크로바이옴을 분석하는 새로운 방법을 열어줍니다."

저자는 주요 장 칩 장치와 미생물 및 인간 세포 생물학 시뮬레이션에서의 성공을 강조합니다. 그들은 또한 기술을 사용하여 현재 질병 모델과 약물 연구를 설명합니다.

Valiei는 "그 고유한 기능으로 인해 장기 칩은 향후 많은 연구 조사에 적합합니다."라고 말했습니다.

연구팀은 현재 건강에 중대한 영향을 미치는 장내 미생물 군집의 불균형인 장내세균불균형(dysbiosis)을 조사하고 있습니다. 그들은 이 상태를 진단, 완화 및 치료하는 혁신적인 방법을 찾는 것을 목표로 합니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/