Un sistema microfisiologico (MPS), noto anche come organ-on-a-chip, è un costrutto di organi 3D che utilizza cellule umane che aiutano a rivelare come gli organi rispondono ai farmaci e agli stimoli ambientali.

Ora, I ricercatori della Tohoku University hanno sviluppato un nuovo metodo analitico che visualizza le funzioni cellulari in MPS utilizzando la microscopia a scansione di sonda (SPM).

SPM differisce dalla microscopia ottica poiché impiega la scansione fine della sonda su una superficie del campione e quindi sfrutta le interazioni locali tra la sonda e la superficie. Il più grande vantaggio dell'SPM rispetto alla microscopia convenzionale è che le condizioni fisiche e chimiche possono essere acquisite rapidamente e come un'immagine ad alta risoluzione.

In questo studio, Gli SPM hanno valutato un modello vascolare (vascolatura su chip) mediante microscopia elettrochimica a scansione (SECM) e microscopia a scansione di conduttanza ionica (SICM). Utilizzando questi SPM, i ricercatori hanno quantificato la permeabilità e le informazioni topografiche del sistema vascolare su un chip.

"MPS mostra il potenziale per ricapitolare la fisiologia e le funzioni delle loro controparti nel corpo umano. La maggior parte della ricerca su questo argomento si è concentrata sulla costruzione di modelli di organi biomimetici. Oggi, c'è un crescente interesse nello sviluppo di sistemi di rilevamento per MPS", ha affermato il primo autore Yuji Nashimoto.

Alcuni hanno propagandato sensori elettrochimici per monitorare MPS. Però, la maggior parte dei sensori elettrochimici non può acquisire le informazioni spaziali delle funzioni cellulari in MPS perché hanno un solo sensore per un analita. In contrasto, SPM fornisce rapidamente informazioni spaziali sulle funzioni cellulari.

"Il nostro gruppo di ricerca ha sviluppato vari strumenti di imaging elettrochimico, SPM e array elettrochimici, " ha spiegato l'autore corrispondente Hitoshi Shiku.

"Questi dispositivi aiuteranno a introdurre i sensori di prossima generazione in MPS".