Es tracta d’un dispositiu innovador que conté un canal bioimprès en 3D amb estructures que imiten les vellositats intestinals i reprodueix els compartiments de la mucosa intestinal. Per primer cop, s’han incorporat al sistema elèctrodes que permeten supervisar la formació de la barrera intestinal en temps real. El dispositiu és molt versàtil i te potencial per aplicar-se en el modelat de malalties i el cribratge de fàrmacs.
El més innovador és que combinem la bioimpressió directament sobre el xip fluídic.
Elena Martínez Fraiz
El grup de Sistemes biomimètics per a enginyeria cel·lular de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) en col·laboració amb el Grup d’aplicacions biomèdiques (GAB) de l’Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM) ha dissenyat un model avançat d’intestí en un xip. Es tracta d’un dispositiu innovador que conté un canal bioimprès en 3D amb estructures que imiten les vellositats intestinals i reprodueix els compartiments epitelial i estromal de la mucosa intestinal. En aquest model s’han incorporat elèctrodes que permeten supervisar la formació de la barrera intestinal en temps real. El dispositiu és molt versàtil i te potencial per aplicar-se en el modelat de malalties el cribratge de fàrmacs.
“En el nostre estudi, integrem la part tova, que consisteix en hidrogels amb cèl·lules, amb una morfologia adequada. El més innovador és que ho fem combinant la bioimpressió directament sobre el xip fluídic”, explica Elena Martínez Fraiz, investigadora principal de l’IBEC, professora agregada de la Universitat de Barcelona (UB) i líder de l’estudi.
En un futur proper podriem desenvolupar un model per estudiar la malaltia inflamatòria intestinal o trastorns relacionats amb una superpoblació bacteriana.
Núria Torras Andrés
L’equip ja treballa en donar encara més complexitat al sistema. “El nostre objectiu és poder simular condicions més properes a la realitat i, en un futur proper, desenvolupar un model per estudiar la malaltia inflamatòria intestinal o trastorns relacionats amb una superpoblació bacteriana, per exemple”, detalla Núria Torras Andrés, investigadora postdoctoral del grup de Martínez i autora de l’estudi.
L’objectiu a llarg termini és obtenir models més realistes i propers a la fisiologia humana que reemplacin la experimentació amb animals i poder fer medicina molt més personalitzada.
María García Díaz
En el camp dels òrgans en un xip, els models convencionals d’intestí en un xip han tingut dificultats per reproduir la complexitat de l’intestí humà, especialment en la representació completa dels seus components essencials. L’intestí consta de diverses capes, incloent-hi l’epiteli que forma la superfície interna i l’estroma, un teixit conjuntiu que dona suport a l’epiteli i manté la integritat de la barrera intestinal. La manca de representació adequada d’aquests components ha limitat el desenvolupament de models eficaços. No obstant això, les noves tecnologies com la bioimpressió 3D i l’ús d’hidrogels com a anàlegs de la matriu extracel·lular obren noves oportunitats en el camp dels òrgans en un xip.
“L’objectiu a llarg termini és obtenir models més realistes i propers a la fisiologia humana que reemplacin la experimentació amb animals i poder fer medicina molt més personalitzada”, explica María García Díaz, investigadora sènior del grup de Martínez i autora de l’estudi.
Artículo referenciado:
Daniel Vera, María García-Díaz, Núria Torras, Óscar Castillo, Xavi Illa, Rosa Villa, Mar Alvarez and Elena Martinez. A 3D bioprinted hydrogel gut-on-chip with integrated electrodes for transepithelial electrical resistance (TEER) measurements. Biofabrication (2024). DOI: https://doi.org/10.1088/1758-5090/ad3aa4
