Peneliti U of T merancang perangkat mikofluida untuk memahami bagaimana polusi udara memengaruhi paru-paru – Majalah Time.com

  • Whatsapp


Peneliti Universitas Toronto di bidang teknik biomedis telah mengembangkan teknologi baru yang menggabungkan perangkat mikofluida dengan sistem aliran udara baru untuk meniru saluran udara paru-paru. Teknologi ini memungkinkan para ilmuwan dan insinyur untuk melakukan eksperimen paparan partikel untuk memeriksa efek patologis polutan udara pada kesehatan pernapasan.

Bacaan Lainnya

Siwan Park, kandidat PhD di Institut Teknik Biomedis di Fakultas Sains & Teknik Terapan, dan Edmond Young, seorang profesor di departemen teknik mesin dan industri, baru-baru ini mempublikasikan temuan mereka di Teknologi Material Canggih.

Perangkat mikrofluida-pada-chip – dikenal sebagai E-FLOAT, kependekan dari Organ-on-a-chip Organ-on-a-chip berbasis gel yang dapat diekstraksi untuk Airway Tissue pemodelan di bawah aliran udara – adalah sistem yang mudah dimodifikasi di mana para ilmuwan dapat menumbuhkan sel-sel paru-paru di hidrogel tersuspensi yang menyerupai jaringan paru-paru.

Para peneliti mengembangkan perangkat dengan penggilingan mikro dan lapisan ikatan termoplastik. Ini menggabungkan geometri saluran khusus untuk menumbuhkan sel. Sistem aliran udara yang terhubung ke perangkat dapat menghasilkan berbagai laju aliran udara hangat dan lembab untuk mensimulasikan pernapasan manusia.

“Kami menunjukkan bahwa jaringan saluran napas paru-paru dapat direkayasa secara mikro di laboratorium, terpapar pada berbagai kondisi lingkungan, termasuk aliran udara dan polutan, dan kemudian diekstraksi untuk diinterogasi lebih lanjut seolah-olah itu adalah sampel jaringan paru-paru asli,” kata Young.

Dalam banyak iterasi teknologi yang ada, sel yang ditanam pada perangkat mikofluida terbatas pada analisis ‘on-chip’ untuk menilai efek rangsangan eksternal, seperti aliran udara, pada kesehatan sel. Ini membatasi analisis yang dapat dilakukan: sementara para ilmuwan dapat menghapus sel-sel ini dari perangkat, proses ini mengubah lokasi spasial sel-sel dalam hubungannya dengan jaringan, yang berpotensi mencondongkan hasil.

“Salah satu keunggulan E-FLOAT adalah kemampuan untuk mengekstrak jaringan saluran napas biomimetik yang memungkinkan kami mengembangkan pengetahuan mendalam melalui beragam teknologi pencitraan,” kata Park.

Para peneliti berhasil mengirimkan partikel udara ke sel-sel saluran napas melalui aliran udara terkontrol untuk meniru bagaimana polutan udara akan berinteraksi dengan sel-sel paru-paru. Mereka kemudian mengekstrak seluruh hidrogel dan menganalisis partikel dan interaksi sel.

“Kami sangat bersemangat untuk mendapatkan gambar bagian histologi yang menakjubkan menggunakan hidrogel yang diekstraksi. Tidak hanya terlihat indah, kami percaya bahwa itu mungkin juga signifikan dalam perspektif histologis dan patologis. Juga, tergantung pada bagaimana kami merancang interaksi sel-matriks dalam E-FLOAT, kami dapat memperoleh representasi yang lebih akurat secara fisiologis dari jaringan saluran napas multiseluler.

“Di masa depan, rencananya adalah menggunakan teknologi ini untuk mempelajari perkembangan penyakit paru-paru seperti asma – terutama dengan adanya polusi udara – dan juga menggunakannya sebagai model praklinis selama pengembangan obat,” kata Young.

“Jelas ada lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan, tetapi kami berharap dapat berkolaborasi dengan peneliti paru-paru dan bermitra dengan farmasi untuk mewujudkan rencana ini.”

Sumber: Universitas Toronto



Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *