I ett steg mot bättre diagnos och behandling av matsmältningsproblem, såsom inflammatorisk tarmsjukdom, forskare rapporterar in ACS Biomaterials &Engineering att de har utvecklat ett första i sitt slag kollagenbaserat membran för användning i mikrochips. Membranet är mer naturligt än andra som finns, och det kan tillåta organ-on-chips att mer exakt replikera hur friska tarmceller blir sjuka och hur de reagerar på läkemedelsbehandlingar.

Traditionellt, forskare har odlat celler på laboratorierätter och har använt djurmodeller för att studera sjukdomar och dess potentiella behandlingar. Men ingen av dessa tillvägagångssätt efterliknar helt vad som händer i människokroppen. Nyligen, forskare utvecklade ett sätt att odla levande celler i mikrofluidiska chips. Vanligtvis kallad ett organ-på-ett-chip, varje enhet är vanligtvis sammansatt av ett par flexibla, genomskinliga polymerer eller plaster som omger ett poröst membran. Mänskliga celler extraherade från ett organ kan odlas på polymeren eller på membranet. Dock, eftersom själva membranet ofta är tillverkat av plast, det kan störa cellinteraktioner och förvränga resultaten. Så, Abhinav Bhushan och kollegor vid Illinois Institute of Technology försökte skapa ett mer naturligt membran som skulle uppmuntra normal tillväxt och utveckling av mänskliga celler.

Forskarna producerade tre typer av mikrofluidiska enheter. En hade inget membran, och den andra hade ett plasthärlett membran. För den tredje enheten, forskargruppen använde kollagen för att bilda membranet. Kollagen är ett av de vanligaste proteinerna i kroppen, och det hjälper till att bilda bindväv. Sedan, de placerade mänskliga kolonceller i varje enhet. Efter 5 dagar, mikroskopisk utvärdering visade att kolonceller på kollagenmembranet var mycket mer livskraftiga jämfört med de som odlades i de andra enheterna. Dessutom, cellerna som växte på kollagenmembranet var mer differentierade. De verkade också integreras med kollagenfibrerna för att omforma mikromiljön. Forskarna drog slutsatsen att användning av kollagenbaserade membran i organ-on-a-chip-enheter förbättrar tillväxten, viabilitet och barriärfunktion hos mänskliga kolonceller och att metoden sannolikt skulle kunna utvidgas till celler från andra organ.