Vynález, který minulý měsíc získal první místo v prestižní soutěži Design roku londýnského Muzea designu, využívá techniku známou z výroby počítačových čipů.

„Máme tři fluidní kanálky. Uprostřed je porézní, pružná membrána, na niž lze nanášet buňky třeba z plic. Dole jsou kapilární buňky odebrané z cév,“ vysvětlila Geraldine Hamiltonová z institutu Wyss při Harvardské univerzitě, který s objevem přišel.

Na čip se pak nechají působit mechanické síly, jež napínají a stlačují membránu, čímž se buňky roztahují a smršťují. Imituje to dýchací proces. „Buňky mají stejné podmínky jako uvnitř těla. Horním kanálkem proudí vzduch, krevní kanálek přivádí vyživovací kapalinu,“ podotkla expertka. Čip tak podle serveru ted.com ve zjednodušené verzi napodobuje funkci lidských plic a propojení mezi tkáněmi.

Díky čirému polymeru lze pod mikroskopem sledovat chování bakterií, působení léků nebo bílých krvinek.

Virtuální tělo

Odborníci ale navíc dokážou z čipů sestavit celý řetězec různých orgánů.

„Skutečná síla této technologie vychází z toho, že kanálky lze propojovat. Buňkami proudí kapalina, ta spojí různé čipy a vytvoří se tak něco, čemu říkáme virtuální člověk na čipu,“ dodala Hamiltonová.

Léky na míru

Expertům se už na čip podařilo umístit nejen „plíce“, ale také „střeva“, „játra“ nebo „ledviny“. „Na čip můžeme třeba dát kůži, abychom otestovali, jestli jsou složky produktu, kterým jste se právě natřeli, pro vás bezpečné, aniž by je bylo třeba testovat na zvířatech,“ řekla. Vynález by podle ní mohl posloužit i k rozpoznání smrtelných nemocí, jako jsou ebola nebo SARS.

„Orgány na čipu nám umožňují sledovat biomechanismy a chování, o nichž doposud nikdo nevěděl, včetně procesů, které se odehrávají v lidských buňkách, ale ne v buňkách zvířat,“ zdůraznil zakladatel institutu Don Ingber citovaný listem The Guardian.

„Výsledky pokusů většiny farmaceutických společností na psech, kočkách či myších se totiž podstatně rozcházejí s výsledky testů na lidech. Nyní tak lékaři budou moci odzkoušet specifické účinky léků s daleko větší přesností i rychlostí,“ dodal.

Dalším krokem je podle něj vývoj medikamentů přímo na míru. „Lék může být testován přímo na materiálu z vašich plic nebo mozku, nikoliv na psích orgánech nebo na ‚průměrném statistickém‘ účastníkovi klinických testů,“ dodal.