篩選的潛在的新的藥物化合物新的設備

研究員發明的新的設備在弗吉尼亞大學能保存製藥公司重大的時間和貨幣在審查潛在的新的藥物化合物。

「我們要幫助工業製藥通過允許他們快速地及早出故障鑒別有效 therapuetic 化合物，失敗，并且在去便宜地失效非常消耗大的動物研究前」，一位助理教授說 Brett Blackman，生物醫學工程的。

Blackman 和布賴恩 Wamhoff，醫學 (心血管部門) 的部門的助理教授，合作創建新穎的系統， HemoShear 2.0，第一次提供研究員這個能力在各種各樣的血流情況下觀察人力血管細胞的行為模式發生在機體的心血管系統裡面。

HemoShear 2.0 通過安置實際人力血管細胞塑造動脈粥樣硬化早期的指示符 - 硬化或縮小動脈 - (即，內皮細胞和平滑肌細胞) 在仿造與流經它的血液的一條動脈的環境。 從這個風險的數據可以被評定和被記錄。

HemoShear 2.0 可能幫助測試治療化合物和幫助效力在早期有毒研究中。 而不是測試在查出的細胞的藥物化合物，可能導致錯誤地否定，藥物公司在一個更加可實現的環境裡能使用設備測試化合物。

「什麼工業製藥缺乏是這個能力仿造機構前體內」， Wamhoff 說。 「我們知道，當我們採取機構并且分散細胞，那些細胞不再是，如他們在這個機體。 如果您應用一種小說化合物於該細胞，您獲得的回應也許是實際的，但是它不是有意義的在這個疾病中。 當您去動物研究時，該回應在血管可能不轉入。 是確切基於人力的 biomimetic 設計是需要的填補此空白」

動脈粥樣硬化被認為心臟病發作或中風的最重要的根本原因。 這個疾病傾向於在血流減弱動脈的地點發生，導致在細胞排行內部血管 (內皮細胞的細胞) 的和被找到的細胞上的不利的變化在牆壁血管 (平滑肌細胞)。

使用 MRI，研究員確定了血液流經在人類主題的不同的動脈的有韻律的模式。 「我們然後能模擬同樣流程模式在更是或較不易受影響動脈粥樣硬化和觀察的那些區細胞如何回應這些流程模式在 HemoShear」， Blackman 說。

根據 Wamhoff，這種塑造提供唯一機會觀察細胞和他們的交往。 「研究開展了，人類細胞查出觀察行為模式，但是沒有允許一準確地學習內皮細胞的細胞和平滑肌細胞之間的複雜通信在設置仿造在這個機體的實際血流的可用的設計」。

此通信是重要的，研究員說，因為排行血管，內皮細胞的細胞的內部的細胞，認可不同的血流模式強加給他們并且通過表示或抑制基因回應。 這，反過來，影響他們的與在血管牆壁找到的細胞的交往，平滑肌細胞 -，研究員找到，可能導致及早炎症關聯動脈粥樣硬化起始在某些動脈的交往。

使用 HemoShear 2.0，研究員能再創造血流模式在像是易受這個疾病的內部頸動脈的分枝的和球莖區 (atheroprone 區) 和像公用頸動脈的像管道的動脈是較不易受這個疾病 (atheroprotective 區)。

使用類似於實際血管牆壁的一塊綜合有彈性層，內皮細胞的細胞在頂面和平滑肌細胞被鍍在底面。 然後，從人力循環塑造的不同的血流模式被運用於內皮細胞的細胞通過一個電動機驅動的錐體系統的循環。 發現： 血流可能影響內皮細胞和平滑肌細胞工作情況。

當從屬於對 atheroprotective 血流模式，內皮細胞的細胞與血流的方向對齊，并且平滑肌細胞垂直地對齊對流像真的在一支健康血管。 在顯明對比，當平滑肌細胞移動了遠離他們的垂直結構時，流的 atheroprone 類型造成內皮細胞的細胞移動遠離他們的並行結構。 改造的這仿造這條動脈的害病的狀態的早期的階段; 血流模式與 atheroprone 區相關導致在兩個細胞的炎症使人想起動脈粥樣硬化早期的特點。 這通過在兩個細胞類型的評估的基因和蛋白質表達式配置文件被確認了。

「此研究的結果驗證使用此新穎的共同文化系統作為學習的早動脈粥樣硬化的活動一個相關 biomimetic 血管設計」，湯姆 Skalak， U.Va 的教授和主席說。 生物醫學工程的部門。 「對血流這些仔細控制方式的細胞的回應可能現在用於開發血管病的檢測和處理的治療干預 - 它有潛在是革命的」。

Blackman、 Wamhoff 和諾伯特 Leitinger (藥理的部門博士) 形成一個合作實體 - 動脈粥樣化形成實驗室 - 開始使用 HemoShear 系統做在動脈粥樣硬化的這些可轉換的發現。

一個臨時專利為 HemoShear 2.0 歸檔。 使成為可能 HemoShear 2.0 由一名生物醫學工程研究生帶領的研究，尼科爾 Hastings (『08)，和在生理 - 細胞生理美國日記帳上被發布。

http://www.virginia.edu/