Cipurile microfluidice avansează cercetarea bolilor neurodegenerative

Având în vedere prevalența în creștere a unor afecțiuni precum Alzheimer, Parkinson, boala Huntington și scleroza laterală amiotrofică (ALS) în rândul populației în vârstă, cercetătorii au dezvoltat modele de copuri microfluidice ca instrumente inovatoare pentru studiul bolilor neurodegenerative. Articolul publicat în jurnalul Nature Communication constituie o revizuire a studiilor din acest domeniu.
Organele microfluidice pe cipuri, inspirate de sistemele in vitro compartimentate timpurii, cum ar fi „camera Campenot”, sunt proiectate pentru a reproduce îndeaproape micromediul celular al țesuturilor creierului. Aceste dispozitive, adesea compuse din mai multe camere separate fluid, conectate prin microcanale, membrane poroase sau ghiduri de fază, permit studiul interacțiunilor neuronale specifice, patogeneza bolii și răspunsurile la medicamente în condiții extrem de controlate. Ele oferă posibilitatea de a imita relațiile complicate dintre diferitele tipuri de celule din creier, inclusiv interacțiunile neuron-glia, bariera hemato-encefalică și unitatea neurovasculară.

Cipurile microfluidice avansate încorporează caracteristici care permit controlul precis al fluxului de fluid, al gradienților chimici și al poziționării celulelor. Acest nivel de control facilitează dezvoltarea de modele de boală care reflectă cu acuratețe condițiile din creierul uman, permițând investigații detaliate asupra mecanismelor de neurodegenerare și testarea potențialelor intervenții terapeutice.

Pentru cercetarea bolii Alzheimer, cipurile microfluidice au fost utilizate pentru a explora aspectele critice ale patologiei bolii, cum ar fi propagarea proteinei tau și toxicitatea beta-amiloid. Aceste modele permit observarea în timp real a acumulării de proteine și a efectelor acesteia asupra celulelor neuronale, oferind perspective asupra progresiei bolii și a potențialelor puncte de intervenție.

Modelele de boală Parkinson pe cipuri se concentrează pe recapitularea patogenezei legate de alfa-sinucleină, examinarea propagării acesteia și disfuncția mitocondrială și degenerarea neuronală care rezultă. Aceste modele au fost, de asemenea, extinse pentru a studia impactul mutațiilor legate de boli asupra neuronilor dopaminergici și interacțiunile dintre diferitele tipuri de celule din substanța nigra și bariera hemato-encefalică.

Pentru scleroza laterală amiotrofică, cipurile microfluidice au fost concepute pentru a simula interacțiunea dintre neuronii motori și celulele musculare, aruncând lumină asupra denervației musculare caracteristice bolii. Aceste dispozitive au permis studiul mutațiilor genetice specifice asociate cu scleroza laterală amiotrofică și efectele acestora asupra funcțiilor și interacțiunilor celulare.

În contextul bolii Huntington, modelele microfluidice au facilitat studiul patologiilor timpurii, concentrându-se în special pe calea corticostriatală și pe impactul proteinei mutante huntingtin asupra degenerării neuronale.

Aceste cipuri microfluidice reprezintă un salt înainte în cercetarea bolilor neurodegenerative, oferind platforme pentru progresul înțelegerii noastre a mecanismelor care stau la baza acestor condiții și pentru dezvoltarea și testarea de noi strategii terapeutice. Capacitatea lor de a imita îndeaproape țesuturile creierului uman le face instrumente de neprețuit pentru a dezvălui complexitatea bolilor neurodegenerative și pentru a deschide calea pentru tratamente noi.

sursa: News Medical

Data actualizare: 18-03-2024 | creare: 18-03-2024 | Vizite: 277

Bibliografie

Microfluidic chips advance neurodegenerative disease research, link: https://www.news-medical.net/news/20240314/Microfluidic-chips-advance-neurodegenerative-disease-research.aspx

Image by AcatXIo on Pixabay

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Profilarea moleculară și inteligența artificială ar putea fi utilizate simultan pentru prezicerea calității dietei

Folosind semnăturile metaboliților și inteligența artificială, o echipă de cercetători de la Universitatea d...

Noua metodă de imprimare 3D a vaselor sanguine apropie cercetătorii de imprimarea organelor

Un studiu revoluționar de la Harvard's Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering și John A. Paulson Sc...

Telemedicina ar putea facilita monitorizarea pacienților aflați în comă

Îngrijirea și supravegherea medicală a pacienților aflați în comă în unitățile de terapie intensivă sunt...

Bacteria care cauzează lepra ar putea ajuta la regenerarea ficatului
Precizia gadget-urilor sportive diferă în funcție de locul în care sunt plasate
Editarea genelor a devenit mai simplă
Inteligența artificială poate prezice modul în care vor rezista pacienții cu COVID-19 sau cu alte infecții virale

Din Biblioteca medicală vă mai recomandăm:

Sindromul Alpers

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Microdispozitivul care analizează proba de sânge și detectează rapid cancerul

Un nou cip microfluidic numit Labyrinth (numele provine de la design-ul asemănător unui labirint) promite îmbun�...

Rolul individual al neuronilor în bolile neurodegenerative

Bolile neurodegenerative cauzate de vârstă pot fi întârziate prin prevenirea leziunilor oxidative a unor tipuri...

Inhibitorii de interfață: o potențială terapie împotriva neurodegenerării

Un receptor situat la nivelul joncțiunilor neuronale poate determina moartea neuronilor atunci când se află...

Un test de sânge simplu poate descoperi cu acuratețe neurodegenerarea

Ribozomii, implicați în diferite patologii neurodegenerative, inclusiv în boala Parkinson

Rezultate promițătoare în căutarea unui tratament care să oprească degenerarea celulelor nervoase

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum