¿Qué es la tecnología de órgano en un chip? La tecnología de órgano en un chip (OoC, por sus siglas en inglés) consiste en dispositivos con apariencia de chip electrónico que simulan el funcionamiento de órganos y tejidos humanos. La tecnología de órgano en un…
¿Qué es la tecnología de órgano en un chip?
La tecnología de órgano en un chip (OoC, por sus siglas en inglés) consiste en dispositivos con apariencia de chip electrónico que simulan el funcionamiento de órganos y tejidos humanos. La tecnología de órgano en un chip también se denomina chip de cultivo celular microfluídico 3D multicanal. Así, estos dispositivos, recapitulan la complejidad de los órganos vivos, en cuanto a su arquitectura, microambiente y fisiología.Funcionamiento
El funcionamiento de los órganos en un chip se basa en la combinación de células humanas y biomateriales en un sistema microfluídico. Los pasos que se siguen para su funcionamiento son los siguientes:- Preparación de las células: se extraen células de muestras de tejido o se derivan de células madre.
- Diseño del chip: a partir de materiales transparentes, como el vidrio o el policarbonato, que permiten la observación de las células en el interior.
- Carga de las células: las células se suspenden en un medio de cultivo celular y se colocan en los canales del chip, donde se adhieren a las superfícies del material del chip y empiezan a crecer y multiplicarse.
- Suministro de nutrientes: se suministra un medio de cultivo celular que contiene nutrientes, vitaminas y factores de crecimiento necesarios para mantener la viabilidad de las células.
- Estimulación: se estimulan las células para que se comporten de forma similar a las células que se encuentran en el órgano o tejido real. Esto puede incluir la aplicación de señales eléctricas, químicas o mecánicas.
- Monitoreo: se utiliza tecnología de imagen avanzada, como microscopía de alta resolución o sensores integrados, para monitorizar la actividad celular en tiempo real y obtener datos precisos sobre el comportamiento de las células y los procesos fisiológicos que ocurren en el dispositivo.
Ventajas
El valor altamente predictivo de esta tecnología tiene el potencial de superar los cultivos celulares estándar y la experimentación con animales. Además, puede dar respuesta a la necesidad de anticipar respuestas humanas a fármacos específicos y convertir en realidad la medicina personalizada y de precisión.Aplicaciones y usos
Los dispositivos de órganos en un chip se han utilizado para simular una amplia variedad de órganos y tejidos en el cuerpo humano, incluyendo pulmones, corazón, hígado, riñón, intestino, piel, vasos sanguíneos y tejido nervioso. Además de en el estudio de enfermedades, los órganos en un chip se utilizan en el descubrimiento de nuevos fármacos y la evaluación de la toxicidad de los mismos. Por ejemplo, en marzo de 2020, como parte de la respuesta del Plan de investigación y desarrollo de la Organización Mundial de la Salud (OMS) al brote de COVID-19, se usó el chip pulmonar emulado para proporcionar información preclínica sobre la eficacia de la hidroxicloroquina para el COVID-19. También se han desarrollado dispositivos de órganos en chip para estudiar interacciones entre diferentes órganos, como el sistema nervioso y el sistema cardiovascular, o el hígado y el intestino. La tecnología de órgano en un chip sigue en desarrollo y se están explorando nuevas aplicaciones y combinaciones de órganos para simular diferentes sistemas y enfermedades del cuerpo humano.Estadísticas
El mercado mundial de órganos en chip fue valorado en 103.44 millones de dólares en 2020, y se proyecta que alcance los 1.6 mil millones de dólares para el 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 31.1% desde el 2021 hasta el 2030. Los países que lideran la investigación y desarrollo de esta tecnología son Estados Unidos, con empresas y universidades implicadas como Harvard, MIT y Wyss Institute. Reino Unido también es líder en la investigación de órganos en chip, con una serie de universidades y empresas que trabajan en la tecnología, como la Universidad de Oxford y CN Bio Innovations. En Europa, varias empresas alemanas han desarrollado esta tecnología. Otros países como Japón y Corea también están invirtiendo en esta tecnología.Otras preguntas de los usuarios
- Órganos en chip ventajas y desventajas
- Órgano sintético
- Órganos artificiales trasplantes
- Desarrollo de órganos artificiales
- Organoides
Ver también...
- Pulmón en chip
- Hígado en chip
- Corazón en chip
- Intestino en chip
- Riñón en chip