Radiofrekvensidentifieringschips (RFID) används idag för allt från att betala för kollektivtrafik till att spåra boskap till stoppa snatterier. Men nu, forskare i USA och Japan vill använda dem till något annat:att hålla koll på organoider, prover av mänsklig vävnad som efterliknar bitar av organ och som odlas från stamceller. De organoider som forskarna inbäddade med RFID -chips fungerade normalt och tål extrema förhållanden, tyder på att de kan vara ett användbart sätt att organisera och identifiera de stora mängder organoider som ofta behövs i experimentella situationer. Verket visas 31 maj i tidningen iScience .

"Denna typ av tvärvetenskapliga tillvägagångssätt erbjuder potentiellt en störande väg framåt:tanken är att kombinera organoider med digital teknik för att främja drogtester och transplantation, säger seniorförfattaren Takanori Takebe, en kliniker och forskare vid Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Tokyo Medical and Dental University, och Yokohama City University.

Mänskliga organoider är en lovande väg för forskning om mänsklig utveckling och sjukdom eftersom de replikerar strukturen, fungera, och fenotyp av våra organ i miniatyr i labbet. Växt från mänskligt inducerade pluripotenta stamceller, de delar, skilja, och självmonteras enligt tillväxtprogrammen för deras motsvarande organ. Och särskilt inom medicin, de kan illustrera effekterna av vissa läkemedel på våra organ på sätt som mer traditionella cellkulturer inte kan.

Tanken att bädda in mikrochips i mänskliga organoider verkade som en naturlig passning för Takebe, som har arbetat mycket med RFID -chips i hälsosammanhang. Chipsen kan användas för att känna av, spela in, och spåra intressanta förändringar lever i stora mängder organoider på en gång-och eftersom cellerna själva samlas i 3D-strukturer under tillväxtprocessen av en organoid, han trodde att det kan vara möjligt för mikrochipsen att naturligt integreras i organoiderna när de växer. "Att introducera chipsen med kraftfulla metoder som injektion är extremt giftigt för organoider, så vi utnyttjade organoidens naturliga självkavitationskraft för att integrera mikrochipsen så att vi kunde förhindra vävnadsskador och förstörelse, " han säger.

För att testa detta förfarande, han och hans team odlade hybridleverorganoider som innehåller billiga, kommersiellt tillgängliga RFID -chips i storleken på sandkorn. De fann att 95% av deras 96 testorganoider framgångsrikt införlivade chipet. Organoiderna skadades inte av proceduren:de formades normalt, utsöndrade normala leverproteiner, och transporterade galla som förväntat. "Det var nästan inga skillnader, förvånande, säger Takebe.

RFID -chipsen, som är kända för sin hållbarhet, fungerade också som förväntat. Hybridorganoider odlade från stamceller från givare med fet leversjukdom kunde identifieras med RFID i en pool av organoider från en mängd olika givare. Och chipsen klarade också ett antal tester av den typ av förhållanden som de kan behöva överleva för att vara användbara i forskning:de och deras organoider fungerade fortfarande normalt efter att ha frysts och tinats för kryokonservering, vid temperaturer på nästan minus 200 grader Celsius, efter att ha blivit inbäddad i paraffin, och vid en rad olika pH -värden.

Takebe erkänner att det fortfarande finns begränsningar med detta tillvägagångssätt. Mer arbete måste göras för att skala upp produktionen av dessa hybridorganoider, och han och hans team arbetar för närvarande med att utveckla ett system som kan skanna radiofrekvensen och fluorescensen av en organoid samtidigt. Han hoppas också att andra typer av mikrochips kan integreras i organoider i framtiden och att RFID-chips med sensingteknik kan användas för att spela in realtidsdata om organoiderna. "Mitt labbs fokus är helt biologiskt, så några av dessa utmaningar är saker som vi inte kan lösa ensam. Men med samarbete mellan experter inom olika områden, och särskilt med tanke på hur snabbt tekniken utvecklas, Jag tror att vi kan och kommer att lösa dem, " han säger.