2019年2月19日

Engineers develop 胎盘素 to study caffeine transport from mother to fetus

工程师已经使用微流体技术来创建"胎盘素"该模型模拟了化合物如何从母亲传递给胎儿。

爱荷华州立大学机械工程学副教授,项目负责人妮可·哈希米说:“我对微流体技术感兴趣,我对使用该技术了解细胞环境和体内发生的事情感到很兴奋。” 。 “我们研究了不同的器官,并决定开发一种胎盘模型,因为关于这种重要的临时器官的研究并不多。”

胎盘在怀孕期间在女性子宫内发育。通过 ,它为胎儿提供氧气和营养,并从胎儿血流中清除废物。

胎盘的动物模型不能很好地翻译成 ,Hashemi说。而且由于胎盘的暂时性,还没有大量的人类研究。已完成的结果显示不一致的结果。

科学期刊在线发表的一篇论文中描述了工程师的胎盘模型 全球挑战 由约翰·威利(John Wiley)发布& Sons Inc. Hashemi is the corresponding author. Co-authors are Rajeendra Pemathilaka 和 Saurabh Aykar, Iowa State graduate students in mechanical engineering;杰里米·卡普林(Jeremy Caplin),前爱荷华州立大学研究生,现就职于佐治亚理工学院;和爱荷华州立大学机械工程副教授Reza Montazami。

该论文还将刊登在该期刊的印刷版封面上。

海军研究办公室提供的一笔赠款以及Lush公司给Caplin颁发的青年研究人员奖支持了胎盘模型的开发。

Hashemi说,要想出一个可行的模型,需要花费四年的艰苦工作。首先,工程师必须设计微流体-他们最终决定采用具有两个微通道的模型,该两个微通道的高度仅为一米的百万分之一,而宽度为四亿分之一。然后,他们必须弄清楚如何有效地在生物相容性多孔膜的任一侧生长细胞,该膜会分隔两个通道并代表胎盘屏障。他们还必须确定使用该模型进行测试的正确化合物,以便他们能够理解从母体到胎儿的转运。

工程师决定对咖啡因进行初步研究。

这是一个相关的医学问题:由于孕妇摄入咖啡因对胎儿的影响未知,世界卫生组织等卫生当局建议在怀孕期间限制咖啡因的摄入。

对Hashemi来说,这也是一个重要的问题:“我喝很多茶,”她解释说,坐在办公桌上喝了一杯茶。 “这对我来说是个人的。”

母亲的茶或咖啡中的咖啡因会使其进入婴儿的血液吗?对模型的测试表明它确实可以做到。

论文称,工程师将咖啡因浓度为每毫升0.25毫克(美国食品药品管理局的指导方针认为是安全的)引入模型的母体中一个小时,然后监测7.5个小时内的变化。在六个半小时时,产妇侧在五个小时后达到稳定的咖啡因浓度为每毫升0.1513毫克,胎儿侧达到了稳定的浓度为0.0033。

现在,他们已经证明了他们的技术,Hashemi说,该模型正在与俄亥俄州立大学医学院的研究合作伙伴一起使用,以研究不同药物如何通过胎盘屏障。

她说,人们还对研究如何将环境毒素从母亲传递给胎儿感兴趣。未来的研究可能包括个性化该技术–实际上是使用母亲或胎儿的细胞对模型进行调整,以帮助开出药物或剂量。也许有一天研究人员可以研究胎盘化学物质和化合物对单个细胞的转运作用。

“我们正在努力 the real placenta," Hashemi said. "Now that we have this 胎盘素 technology in place, we can collaborate with researchers working on all kinds of projects."



更多信息: Rajeendra L.Pemathilaka等。芯片上的胎盘素:使用液相色谱质谱法对咖啡因跨胎盘屏障转运的体外研究, 全球挑战 (2019)。 DOI:10.1002 / gch2.201800112
Provided 通过 爱荷华州立大学
引文: Engineers develop 胎盘素 to study caffeine transport from mother to fetus (2019, February 19) 2020年11月3日检索 from //xasqxhb.com/news/2019-02-placenta-on-a-chip-caffeine-mother-fetus.html
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