La microvascularisation (systèmes de vaisseaux sanguins dans les organes) s'est formée à l'intérieur de la puce. Crédit :Joe Vittorio
La technologie des organes sur puce est utilisée pour développer des modèles 3D qui permettent aux chercheurs d'Australie-Méridionale d'étudier l'impact de la radiothérapie sur les tissus du corps.
Le professeur Benjamin Thierry, ingénieur biomédical de l'Université d'Australie du Sud, dirige une étude avec des chercheurs de l'Université Harvard utilisant la technologie microfluidique pour tester les effets de différents niveaux et types de rayonnement.
Une puce de culture cellulaire microfluidique imite étroitement la structure et la fonction des petits vaisseaux sanguins et est contenue dans un dispositif jetable de la taille d'une lame de verre.
À ce jour, les scientifiques se sont appuyés sur des tests de radiothérapie sur des cellules dans un environnement bidimensionnel sur une lame.
Le professeur Thierry a déclaré que la technologie des organes sur puce pourrait réduire le besoin d'études sur les animaux et de travaux in vitro non pertinents, qui avaient toutes deux des limites majeures.
"Une découverte importante de l'étude est que les cellules endothéliales cultivées dans la culture 2-D standard sont significativement plus radiosensibles que les cellules du réseau vasculaire 3-D. Ceci est important car nous devons équilibrer l'effet du rayonnement sur les tissus tumoraux tout en préservant les sains, ", a déclaré le professeur Thierry.
Les résultats, Publié dans Technologies avancées des matériaux , permettra aux chercheurs d'étudier pleinement l'impact des rayonnements sur les vaisseaux sanguins et – bientôt – sur tous les autres organes sensibles.
"La microvascularisation humaine (systèmes de vaisseaux sanguins dans les organes) est particulièrement sensible à la radiothérapie et le modèle utilisé dans cette étude pourrait potentiellement conduire à des thérapies plus efficaces avec moins d'effets secondaires pour les patients cancéreux, ", a déclaré le professeur Thierry.
Dr Chih-Tsung Yang, bio-ingénieur UniSA, le co-premier auteur de l'étude, illustré avec la puce de culture cellulaire microfluidique au premier plan. Crédit :Joe Vittorio
Plus de la moitié de tous les patients atteints de cancer reçoivent une radiothérapie au moins une fois au cours de leur traitement. Bien qu'il guérisse de nombreux cancers, les effets secondaires peuvent être brutaux et conduire parfois à une défaillance organique aiguë et à des maladies cardiovasculaires à long terme.
L'équipe du Pr Thierry, y compris Chih-Tsung Yang, collègue du Future Industries Institute de l'Université d'Australie-Méridionale et titulaire d'un doctorat. l'étudiant Zhaobin Guo, travaille en étroite collaboration avec le Royal Adelaide Hospital et le Dana-Farber Cancer Institute de l'Université Harvard avec le soutien de l'Australian National Fabrication Facility.
"Mieux comprendre l'effet de la radiothérapie sur les vaisseaux sanguins des organes - et plus généralement sur les tissus sains - est important, en particulier lorsque des doses et des types de rayonnement extrêmement élevés sont utilisés, " a déclaré le Dr Yang.
La prochaine étape des chercheurs consiste à développer des modèles de corps sur puce qui imitent les organes clés pertinents pour un type de cancer spécifique.
Le nœud d'Australie-Méridionale de l'Australian National Fabrication Facility (ANFF-SA) est l'un des huit pôles universitaires en Australie, qui sont financés par les gouvernements du Commonwealth et des États, le CSIRO et les universités participantes.
En complément de l'infrastructure de recherche du Future Industries Institute de l'Université d'Australie du Sud sur son campus de Mawson Lakes, ANFF-SA a débuté il y a une dizaine d'années en se spécialisant dans la microfluidique.
Bien que cela reste un point fort, L'expertise d'ANFF-SA s'est élargie pour inclure la technologie de laboratoire sur puce, détection avancée, revêtements fonctionnels et science de la séparation.
Les produits développés ces dernières années comprennent un dispositif microfluidique offrant une thérapie cellulaire génétiquement modifiée, un dispositif non invasif pour tester l'urine pour la présence de cellules cancéreuses de la vessie, une micro-aiguille pour une plate-forme d'analyse sanguine à domicile et une puce microfluidique pour l'extraction de minéraux à haute valeur ajoutée.
