Forskare vid Texas A&M University säger att de har utvecklat en anpassningsbar ”vessel-chip” som återskapar de komplexa formerna hos mänskliga blodkärl – inklusive förgreningar, aneurysm-liknande utbuktningar och stenos-liknande inskränkningar – så att forskare kan studera hur förändrat blodflöde påverkar endotelceller och utvärdera potentiella behandlingar utan att förlita sig på djurmodeller.
Mänskliga blodkärl är inte enhetliga rör: de böjer sig, förgrenar sig, smalnar av och vidgas på sätt som förändrar blodflödet och är kopplade till var vaskulära sjukdomar kan utvecklas. Forskare vid avdelningen för biomedicinsk ingenjörsvetenskap vid Texas A&M University har rapporterat en mikrofluidisk ”vessel-chip”-plattform utformad för att reproducera den arkitektoniska komplexiteten. Enheten är ett småskaligt vessel-on-a-chip-system fodrat med endotelceller – cellerna som bildar blodkärlens inre foder – så att teamet kan undersöka hur flödesmönster översätts till skillnader i skjuvspänning och endotelrespons. Jennifer D. Lee, identifierad av Texas A&M som en masterstudent i biomedicinsk ingenjörsvetenskap som arbetar i Abhishek Jains laboratorium, beskrev motivationen som att fånga hur förgreningar, aneurysm-liknande expansioner och stenos-liknande restriktioner kan väsentligt förändra flödesmönster och spänningar som upplevs av kärlväggar. Enligt universitetets pressmeddelande bygger projektet på tidigare arbete i samma grupp av Tanmay Mathur, beskriven som en tidigare doktorand som utvecklade en rak vessel-chip-design. Artikeln listar Lee, Ankit Kumar, Mathur och Jain som författare och publicerades i Lab on a Chip som ”Vascular architecture-on-a-chip: engineering complex blood vessels for reproducing physiological and heterogeneous hemodynamics and endothelial function” (2025, volym 25, nummer 11, sidor 2620–2631; DOI: 10.1039/D4LC00968A). Jain, som Texas A&M beskriver som docent och Barbara och Ralph Cox ’53 faculty fellow i biomedicinsk ingenjörsvetenskap, sade att den nya metoden gör det möjligt att skapa mer komplexa, levande kärlstrukturer och studera sjukdomsrelevanta platser som kan vara svåra att reproducera med enklare modeller. Texas A&M sade att Lee påbörjade arbetet som undergraduatestudent med hedersomnämnande som sökte praktisk forskningserfarenhet och fortsatte via universitetets snabbspår Master of Science-program. Pressmeddelandet citerade också Lee som beskrev labbmiljön som hjälpte henne att utveckla samarbets- och kommunikationsfärdigheter. Teamet sade att framtida iterationer kan lägga till celltyper utöver endotelceller för att studera interaktioner mellan strömmande blod och omgivande vävnader – ett arbete som Jain beskrev som framsteg mot vad han kallade en ”fjärde dimensionalitet” i organs-on-a-chip-forskning. I universitetets redogörelse fick projektet stöd från flera organisationer, inklusive US Army Medical Research Program, NASA, Biomedical Advanced Research and Development Authority, National Institutes of Health, US Food and Drug Administration, National Science Foundation och Texas A&M:s Office of Innovation Translational Investment Funds. Forskare sade att vessel-chip-plattformen kan stödja patientanpassade studier av blodflöde och behandlingsrespons, och erbjuda ett icke-djurbaserat system för att utvärdera potentiella terapier och studera mekanismer för vaskulära sjukdomar.
