In een stap naar een betere diagnose en behandeling van spijsverteringsaandoeningen, zoals inflammatoire darmaandoeningen, wetenschappers rapporteren in ACS Biomaterialen &Engineering dat ze een eerste in zijn soort op collageen gebaseerd membraan hebben ontwikkeld voor gebruik in microchips. Het membraan is natuurlijker dan andere die beschikbaar zijn, en het zou organs-on-chips in staat kunnen stellen nauwkeuriger te repliceren hoe gezonde darmcellen ziek worden en hoe ze reageren op medicamenteuze behandelingen.

traditioneel, wetenschappers hebben cellen gekweekt op laboratoriumschalen en hebben diermodellen gebruikt om ziekten en mogelijke behandelingen te bestuderen. Maar geen van deze benaderingen bootst volledig na wat er in het menselijk lichaam gebeurt. Onlangs, onderzoekers ontwikkelden een manier om levende cellen te laten groeien in microfluïdische chips. Gewoonlijk een orgaan-op-een-chip genoemd, elk apparaat bestaat meestal uit een paar flexibele, doorschijnende polymeren of kunststoffen die een poreus membraan omringen. Menselijke cellen geëxtraheerd uit een orgaan kunnen op het polymeer of op het membraan worden gekweekt. Echter, omdat het membraan zelf vaak van plastic is, het kan celinteracties verstoren en de resultaten scheeftrekken. Dus, Abhinav Bhushan en collega's van het Illinois Institute of Technology probeerden een natuurlijker membraan te creëren dat de normale groei en ontwikkeling van menselijke cellen zou stimuleren.

De onderzoekers produceerden drie soorten microfluïdische apparaten. De een had geen membraan, en de tweede had een van plastic afgeleid membraan. Voor het derde apparaat het onderzoeksteam gebruikte collageen om het membraan te vormen. Collageen is een van de meest voorkomende eiwitten in het lichaam, en het helpt bij het vormen van bindweefsel. Vervolgens, ze plaatsten menselijke coloncellen in elk apparaat. Na 5 dagen, microscopische evaluatie onthulde dat coloncellen op het collageenmembraan veel levensvatbaarder waren in vergelijking met die gekweekt in de andere apparaten. In aanvulling, de cellen die op het collageenmembraan waren gegroeid, waren meer gedifferentieerd. Ze leken ook te integreren met de collageenvezels om de micro-omgeving te hermodelleren. De onderzoekers concludeerden dat het gebruik van op collageen gebaseerde membranen in organ-on-a-chip-apparaten de groei, levensvatbaarheid en barrièrefunctie van menselijke coloncellen en dat de methode waarschijnlijk zou kunnen worden uitgebreid tot cellen van andere organen.