Onderzoekers van de Universiteit van Pittsburgh hebben een baanbrekend platform voor weefselmanipulatie onthuld. Met behulp van 3D-geprinte collageen steigers, genaamd CHIPS, brengen ze een revolutie teweeg in de manier waarop weefsels worden gekweekt en bestudeerd. Deze innovatie, aangekondigd in april 2025, heeft een enorm potentieel voor ziektemodellering en het testen van medicijnen.
Het CHIPS-platform bootst natuurlijke cellulaire omgevingen na, waardoor cellen kunnen groeien, interageren en functionele weefsels kunnen vormen. Dit is een aanzienlijke sprong voorwaarts ten opzichte van traditionele op siliconen gebaseerde microfluïde modellen. De ontwerpen zijn vrij beschikbaar, wat bredere wetenschappelijke innovatie bevordert.
Daniel Shiwarski, een assistent-professor aan de Universiteit van Pittsburgh, ontwikkelde CHIPS. Deze op collageen gebaseerde structuren integreren met een vasculaire en perfusie organ-on-a-chip reactor. Dit creëert een compleet platform voor weefselmanipulatie dat een echte cellulaire omgeving nauwkeurig simuleert.
In tegenstelling tot synthetische microfluïde apparaten, zijn deze steigers volledig gemaakt van collageen. Cellen kunnen interageren met het model en zichzelf organiseren in functionele weefsels. Het team demonstreerde dit door collageen te combineren met vasculaire en pancreascellen, waardoor insulinesecretie werd gestimuleerd als reactie op glucose.
Het team demonstreerde ook het vermogen om niet-vlakke 3D-netwerken te creëren in zacht, organisch materiaal. Ze printten spiraalvormige vasculaire netwerken gemodelleerd naar de DNA-structuur. Dit maakt complexere en realistischere weefselmodellen mogelijk.
Het team van Shiwarski wil dit platform gebruiken om vasculaire aandoeningen zoals hypertensie en fibrose te bestuderen. Het uiteindelijke doel is om diermodellen te vervangen door nauwkeurigere, op mensen gebaseerde systemen. Deze nieuwe aanpak overbrugt de kloof tussen vereenvoudigde 2D-modellen en dierstudies.