Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pittsburgh đã công bố một nền tảng kỹ thuật mô đột phá. Sử dụng giàn giáo collagen in 3D, được gọi là CHIPS, họ đang cách mạng hóa cách các mô được phát triển và nghiên cứu. Sự đổi mới này, được công bố vào tháng 4 năm 2025, có tiềm năng to lớn cho mô hình hóa bệnh tật và thử nghiệm thuốc.
Nền tảng CHIPS mô phỏng môi trường tế bào tự nhiên, cho phép các tế bào phát triển, tương tác và hình thành các mô chức năng. Điều này đánh dấu một bước tiến đáng kể so với các mô hình vi lỏng dựa trên silicon truyền thống. Các thiết kế có sẵn miễn phí, thúc đẩy sự đổi mới khoa học rộng rãi hơn.
Daniel Shiwarski, một trợ lý giáo sư tại Đại học Pittsburgh, đã phát triển CHIPS. Các cấu trúc dựa trên collagen này tích hợp với lò phản ứng cơ quan trên chip tưới máu và mạch máu. Điều này tạo ra một nền tảng kỹ thuật mô hoàn chỉnh mô phỏng chặt chẽ môi trường tế bào thực.
Không giống như các thiết bị vi lỏng tổng hợp, các giàn giáo này được xây dựng hoàn toàn từ collagen. Các tế bào có thể tương tác với mô hình, tự tổ chức thành các mô chức năng. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh điều này bằng cách kết hợp collagen với các tế bào mạch máu và tuyến tụy, thúc đẩy sự bài tiết insulin để đáp ứng với glucose.
Nhóm nghiên cứu cũng chứng minh khả năng tạo ra các mạng 3D không phẳng trong vật liệu hữu cơ mềm. Họ đã in các mạng mạch máu xoắn ốc được mô phỏng theo cấu trúc DNA. Điều này cho phép tạo ra các mô hình mô phức tạp và thực tế hơn.
Nhóm của Shiwarski đặt mục tiêu sử dụng nền tảng này để nghiên cứu các bệnh mạch máu như tăng huyết áp và xơ hóa. Mục tiêu cuối cùng là thay thế các mô hình động vật bằng các hệ thống dựa trên con người chính xác hơn. Cách tiếp cận mới này thu hẹp khoảng cách giữa các mô hình 2D đơn giản hóa và các nghiên cứu trên động vật.