上州医科大学细胞生物学家Mira Krendel说, 博士学位, 与雪城大学生物工程师Pranav Soman合作, 博士学位, 会不会用近500美元,在接下来的两年里，他将获得美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(NIDDK)的3000万美元资助，创建一个3D打印的肾脏系统微型模型.

这个项目可能会为肾脏相关疾病带来更好的治疗方法, 改善慢性肾病(CKD)患者的生活. 根据疾控中心, 据估计，美国约有3700万成年人患有慢性肾病, 而且大多数病例没有得到诊断. 这项工作也有助于减少对动物试验的需求, 同时在测试潜在的药物和治疗方法时可能提供更准确的结果.

这个研究项目的重点是了解和重建肾脏的过滤过程, 特别是在被称为肾小球的微小结构中. 这个过程中的问题会导致慢性肾脏疾病, 通常需要终身治疗，如透析.

“一段时间以来，研究人员一直在尝试创建不同的模型，在这种模型中，你可以在培养物中培养出看起来像肾小球的东西，然后测试它如何受到药物的影响, 毒素, 或者不同的基因或环境条件,克伦德尔解释道. “问题是目前的模型没有同样复杂的形状.”

Krendel, 细胞和发育生物学教授, 她的职业生涯一直在使用实验技术来更好地了解肾脏功能和疾病.

该团队建议使用先进的技术, 包括激光技术和3D打印, 做一个肾脏过滤系统的微型模型. 他们称之为芯片上的肾小球-鲍曼囊系统(GOAL-chip). 这个模型模拟了肾脏中复杂的血管网络，使研究人员能够研究足细胞和内皮细胞在这种环境下的功能.

索曼正在他在苏大生物启发研究所的实验室里3D打印这些结构. 他是锡拉丘兹大学工程与计算机科学学院生物医学和化学工程副教授. “我的团队拥有一种全新的技术，可以让我基本上雕刻出复杂的形状.” He explains that while most 3-D printing is “additive”; adding layer-by-layer to create a structure, 他的团队将这种方法与“减法”方法结合起来, 使它们能够创造出极其复杂的结构.

虽然创建的结构可能很复杂，但目标是简单. “你能让美国任何地方的实验室都能使用它吗??克兰德尔问. 这个目标与索曼的工程工作是一致的.

“几年前，我创办了一家公司，基本上是为了普及像克伦德尔这样的生命科学研究人员对复杂组织芯片的使用,他解释道. “最终, 我们希望能够打印出这些结构, 把它们发给别人, 告诉他们如何添加单元格, 他们可以用它们来回答自己的问题.”

该项目也符合最近的食品和药物管理局的现代化法案2.该项目授权研究人员采用创新的非动物方法. 研究人员希望像器官芯片模型这样的创新可以提供比动物实验更准确的测试和试验结果.

“物种之间存在一些差异，研究人员无法真正预测,索曼说. “如果我能够用人类细胞在芯片上重现所有这些关键成分, 药物筛选将更加精确.”

克伦德尔和索曼已经在这个项目上工作了近十年. 克伦德尔说:“关于这些芯片在实验室中的作用，我们已经积累了越来越多的数据。. “我认为最终到了评论者看了之后说, “哦,是的, 现在我们认为这是可以做到的。”.”

Krendel将这个项目归功于合作. “如果没有生物工程师，你就无法真正做到这一点, 但如果没有生物学家，你也无法让它发挥作用. 我认为这是一个很好的例子，靠近雪城大学的生物材料研究所，与其他研究领域的人交流是很重要的.”

阅读更多关于克伦德尔实验室和他们的工作:

http://www.Upstate.edu/cdb/research/krendelm/index.php

点击这里了解更多关于索曼实验室的信息:

http://psoman.expressions.syr.edu/

阅读更多关于FDA现代化法案2.及其对这里的科学研究的潜在影响

http://www.science.org/content/resource/new-path-new-drugs-finding-alternatives-to-animal-testing

 

描述:Pranav Soman, 博士学位, 雪城大学的教授, 还有米拉·克伦德尔, 博士学位, 上州医科大学的, 合作研究治疗慢性肾脏疾病吗.