美国国立卫生研究院(NIH)授予匹兹堡大学领导的一个多机构项目175万美元的资金,用于设计一种三维联合芯片,称为“微结合,“复制一个小规模的人类关节。微连接将用于研究和测试用于治疗关节炎关节疾病的药物。
创伤,炎症,感染和衰老可能会导致关节组织损伤,最终导致包括骨关节炎在内的关节疾病,从而导致身体残疾,影响生活质量。尽管是最常见的退行性关节病,几乎影响到六分之一的人,但骨关节炎没有有效的治疗手段,很大程度上是因为对疾病了解甚少,常用于研究的动物模型由于解剖和功能不足以复制人类疾病差异。
皮特与斯坦福大学和杜兰大学的合作者领导的微观合作项目是美国国家卫生研究院推进转化科学国家中心(NCATS)的国家倡议的一部分,旨在开发模拟人类疾病的三维微生理系统平台。“ 疾病模型和功效测试组织芯片”旨在使研究人员能够更好地识别和识别疾病,更准确地预测患者对治疗药物的反应。Pitt项目是该项目中唯一专注于退行性关节疾病的项目。
皮特是13个获得NIH奖项的机构之一,旨在支持旨在提高临床试验药物成功率的研究。目前,超过60%的研究药物由于缺乏有效性而在临床试验中失败,尽管在细胞和动物研究模型中显示出前景。
“我们正在建立我们希望能够准确地复制人类关节炎疾病的第一块联合芯片,从而能够深入了解导致发现潜在疗法的疾病过程。美国匹兹堡大学医学院细胞与分子工程中心主任Rocky Tuan博士,整形外科特聘教授。Tuan因其在干细胞生物学,肌肉骨骼组织工程,再生医学以及在生物医学教育领域的创新领导作用而在国际上享有盛名。他还担任皮特军事医学研究中心主任,副主任McGowan再生医学研究所。
除了疃,上获奖的联合调查是布鲁斯·邦内尔,博士,主任为干细胞研究和再生医学中心杜兰大学医学院杜兰大学医学院和药理学教授,和斯图尔特·古德曼,MD,斯坦福大学整形外科教授。
研究人员将通过创建和组合多种关节组织,包括软骨,骨骼,关节囊和脂肪来设计芯片。将使用被称为间充质干细胞的特定类型的成体干细胞产生组织,所述干细胞被封装在将用作支架的光活化凝胶内。此外,该模型将包括巨噬细胞,这是与联合疾病中常见的炎症相关的免疫细胞。这些关节组织和细胞之间的生物相互作用将通过在彼此连接的个体定制的微生物反应器中培养来建模。
第一个微结合模型将试图复制正常的关节和受伤,炎症和糖尿病并发症的影响。一旦完成,研究人员计划测试不同的药物化合物治愈患病关节的能力。
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