Российские учёные из НИИ пульмонологии ФМБА разработали уникальную миниатюрную модель человеческого лёгкого — «лёгкое-на-чипе». Это устройство, содержащее живые клетки, имитирует работу настоящего органа и предназначено для изучения болезней, тестирования лекарств, а также адаптации медицинских технологий для экстремальных условий, таких как Арктика и глубоководные погружения.
«Органы-на-чипе» — это системы из микроканалов и контейнеров, где клетки растут и взаимодействуют, как в организме. Уже существуют аналоги для печени, почек и кишечника, но создание модели лёгкого оказалось сложнее даже, чем сердца, из-за необходимости точно воспроизвести процессы дыхания. В новой российской разработке воздух и жидкость движутся по отдельным каналам, разделённым тонкой мембраной, на которой располагаются клетки альвеол и капилляров. Это позволяет имитировать альвеолярно-капиллярный барьер — ключевую структуру, через которую кислород поступает в кровь. Именно этот барьер часто повреждается при тяжёлых заболеваниях, например, COVID-19.
Особенность отечественной разработки — возможность моделировать влияние экстремального арктического климата и различных дыхательных смесей при изменении давления, что важно для медицины Арктики и водолазных работ. Учёные планируют использовать «лёгкое-на-чипе» для персонализированной медицины: можно будет создавать индивидуальные модели на основе клеток конкретного пациента для прогнозирования реакции на лекарства и течение болезни.
В будущем такие технологии позволят объединять несколько «чипов» в мультиорганные системы, максимально приближённые к настоящему организму. Это открывает новые горизонты для тестирования препаратов, изучения заболеваний и разработки медицинских решений для экстремальных условий.
Презентация этой разработки прошла на Открытой неделе науки БРИКС+ в Рио-де-Жанейро, где учёные со всего мира обсуждали передовые исследования в биомедицине, ИИ, квантовых технологиях и других областях. Проект стал заметным событием в рамках международного фестиваля «Наука 0+», который ежегодно объединяет ведущих учёных и популяризирует науку в десятках стран.
