Questa evoluzione presenta un quadro più etico e sofisticato per indagare sugli organi e sulle malattie umane, simulando accuratamente le funzioni degli organi e consentendo studi dettagliati sulla salute dei tessuti e degli organi senza i dilemmi morali associati alla sperimentazione sugli animali. Nello specifico, il modello gut-on-a-chip emerge come uno strumento all’avanguardia per studiare la reazione della barriera intestinale a una miriade di fattori, utilizzando tecniche avanzate come la resistenza elettrica transepiteliale (TEER) per la valutazione in tempo reale dell’integrità della barriera.

Pubblicato il 24 gennaio 2024 in Microsistemi e nanoingegneria , uno studio presenta un metodo per migliorare il monitoraggio della barriera intestinale all'interno del modello gut-on-a-chip Human Microbial Crosstalk (HuMiX).

Questo metodo facilita misurazioni del TEER in tempo reale e risolte spazialmente, offrendo informazioni dirette sull'integrità della barriera intestinale. Superando i limiti dei progetti precedenti, il gruppo di ricerca ha introdotto un nuovo processo di fabbricazione che applica elettrodi metallici a film sottile su substrati flessibili, che vengono poi incorporati perfettamente nella piattaforma HuMiX tramite un metodo di trasferimento su nastro.

Questa configurazione innovativa consente il monitoraggio completo della formazione, dell'interruzione e del recupero della barriera, descrivendo in dettaglio le diverse sezioni dell'area della coltura cellulare. Il posizionamento strategico degli elettrodi si adatta al complesso design della piattaforma, garantendo una raccolta dati accurata e affidabile. L'applicazione della spettroscopia di impedenza migliora questi dati, consentendo misurazioni su varie frequenze.

Dimostrando l'efficacia del sistema, i ricercatori hanno condotto un monitoraggio in tempo reale della formazione di barriera di una linea cellulare epiteliale cancerosa, sottolineando il potenziale del modello di far luce sulla salute dell'intestino e sui percorsi delle malattie.

I ricercatori dell'Università del Lussemburgo e dell'Università di Uppsala hanno collaborato a questo studio e sottolineano l'importanza di questo progresso:"Questa tecnologia fa avanzare significativamente la nostra capacità di monitorare la funzione della barriera intestinale in tempo reale, offrendo approfondimenti sulle complesse interazioni tra l'epitelio intestinale cellule e il microbioma. Ciò segna un notevole passo avanti verso la realizzazione di una medicina personalizzata e la formulazione di interventi mirati per le patologie legate all'intestino."

Questo nuovo metodo per monitorare la formazione e l’integrità della barriera intestinale inaugura una nuova era nella ricerca sulla salute dell’intestino. Influenza profondamente la nostra comprensione della reazione della barriera intestinale a vari stimoli, aprendo la strada all'innovazione di approcci terapeutici per le malattie legate all'intestino. Inoltre, le sue implicazioni per la medicina personalizzata sono profonde, poiché consentono previsioni precise delle reazioni individuali agli aggiustamenti della dieta o ai trattamenti medici.