Standaardverbindingen voor heart-on-chips

Jaarlijks sterven ongeveer 18 miljoen mensen aan een hart- en vaatziekten. De behandeling van deze ziekten is moeilijk; hartcellen kunnen zich niet repliceren. Heart-on-a-chip-modellen kunnen een belangrijke rol spelen bij de preklinische ontwikkeling van geneesmiddelen. Al is het opzetten van celculturen op dergelijke systemen vaak complex. De ongelooflijk kleine schaal van deze apparaten maakt de omgeving van de cellen zeer gevoelig voor veranderingen. Een van de grootste uitdagingen voor Organs-on-Chips is het aansluiten van alle microfluïdische buizen (microfluïdische interfacing).

Fluïdische printplaat
Aisen Gabriel de Sá Vivas ontwikkelde daarom een fluidic circuit board. “Ik gebruikte ISO 22916 en industriële standaardverbindingen voor de verschillende microfluïdische componenten”, zegt Vivas. Deze componenten zouden onderzoekers anders met buizen moeten verbinden, maar met Vivas’ fluidic circuit board worden deze buizen overbodig. Vivas: “Organ-on-Chip apparaten kunnen echt profiteren van het overnemen van verbindingsstandaarden.”

Realistische micro-omgeving
Hij toonde de werking van zijn apparaat aan met een nieuw heart-on-a-chip die hij zelf ontwikkelde. Voor deze heart-on-a-chip combineerde hij hartcellen en endotheelcellen gedifferentieerd uit menselijke pluripotente stamcellen. Dat zijn cellen die nog de mogelijkheid hebben om in veel verschillende cellen van je lichaam te veranderen. De cellen kunnen elektrisch worden gestimuleerd met een speciaal deksel van 3D-geprinte elektroden. Dit zorgt voor een realistischere samentrekking van het hartweefsel en creëert daardoor een realistischere micro-omgeving voor het testen van geneesmiddelen.