Применение тканевых чипов – новое и перспективное направление в стоматологии

микрочипы –  пластинки из искусственных материалов
Тканевый чип, имитирующий слюнные железы человека, помогает оценить воздействие лекарств на ткани. Фото: University of Rochester.

Органы на чипе, которые еще называют тканевыми чипами, недавно казались чем-то фантастическим, но уже сегодня с их помощью проводятся качественные и точные исследования в медицине. Они представляют собой устройства небольших размеров – от почтовой марки до кредитной карты, которые имитируют работу клеток и целых органов человека, но при этом позволяют проводить эксперименты без вмешательства в живые ткани. Несколько таких исследований проводится в стоматологии.

По сути, микрочипы – это пластинки из искусственных материалов с различной структурой – ячейками, дорожками, канавками или полостями, которые имитируют функционирование живого организма. Клетки, помещенные на чипы и выращенные на них, проходят все стадии формирования ткани в потоках жидкостей и воздуха и сохраняют жизнеспособность. Ученые сравнивают микрочипы с окошками, через которые можно заглянуть в работающий человеческий организм и увидеть, как в естественных условиях ведут себя ткани и органы.

Органы на чипе могут имитировать, например, ткани бьющегося сердца, фильтрующие ткани почек, клетки легких, которые отвечают за газообмен и т.д. Стоматологи на микрочипах тестируют лекарства и материалы, изучают заболевания и внутреннюю работу полости рта.

Так, в Университете здравоохранения и науки штата Орегон (США) на чипе разработали мини-систему зуба, чтобы изучать, как твердые ткани эмали и дентина и мягкая пульпа реагируют на искусственные стоматологические материалы во время пломбирования. Тонкую пластинку человеческого зуба поместили между двумя камерами на чипе. В одной из них была живая ткань пульпы, а другая повторяла структуру дентина и эмали, на которые одновременно действовали условия полости рта, бактерии и стоматологический материал. Под микроскопом ученые изучали, как на срез зуба воздействует стандартный набор препаратов, которые наносят при пломбировании зуба, – протравка, праймер и адгезив. В реальном времени они наблюдали за реакцией пульпы и выяснили, что подобные материалы могут достигать пульпы через тонкие дентинные канальцы и повреждать ее клетки. Другое подобное исследование подтвердило, что биоактивные материалы для реставрации зубов, наоборот, способствовали росту пульпы и подавляли бактериальную активность.

В Университете Рочестера (Нью-Йорк, США) разработали тканевый чип, имитирующий скопление слюнных желез, и изучали воздействие на них лучевой терапии при лечении раковых заболеваний головы и шеи. С помощью чипов ученые ищут способ защитить слюнные железы от необратимых изменений при излучении.

Тканевые микрочипы – одно из перспективных направлений в стоматологии. Изучение материалов и реакций на животных или в искусственных лабораторных условиях дает неполную картину, и полученные таким образом результаты не всегда могут переноситься на человека. Благодаря чипам ученые получают уникальную возможность изучать реалистичные реакции тканей в условиях, приближенных к настоящим.

Нравится статья? Поделитесь с друзьями!

Другие интересные новости стоматологии