Nehmen Sie ein millionstel eines menschlichen Gehirns und drücken Sie es in eine spezielle Kammer die Größe eines Senfkorns zusammen. Verbinden Sie es mit einer zweiten Kammer, die mit zerebraler spinaler Flüssigkeit und Gewinde alle beide mit künstlichen Blutgefäßen gefüllt wird, um ein Mikromilieu zu erstellen, das die Neuronen und andere Gehirnzellen sich benehmen lässt, als ob sie in einem lebenden Gehirn waren. Umgeben Sie Dann die Kammern mit Reihe von Fühlern, die überwachen, wie die Zellen reagieren, wenn sie in Entwicklung winzigen Mengen der diätetischen Giftstoffe, der Krankheitsorganismen oder der neuen Drogen freigelegt werden.
Solch einen „microbrain Bioreaktor“ Herzustellen ist die Herausforderung eines neuen Forschungsstipendiums $2,1 Million, das einem interdisziplinären Forscherteam von Vanderbilt-Universität, vom Vanderbilt-HochschulGesundheitszentrum, von der Cleveland-Klinik und von Medizinischem College Meharry zugesprochen wird. Der Preis ist eins von 17, die durch die Nationale Mitte für das Voranbringen von ÜbersetzungsWissenschaften an den Nationalen Instituten der Gesundheit als Teil eines „Gewebe-Chip für Prüfung der Drogen-$70 Million“ Programms herausgegeben werden. Das Fünfjahresprogramm ist eine Genossenschaftsbemühung vonseiten NIH, das Defense Advanced Research Projects Agency und FDA.
Der Grund für die microfabricating Organsimulatoren, die kleine Bevölkerungen von den menschlichen Zellen enthalten - im Allgemeinen bekannt als Organ-auf-einchip Technologie - ist, die beeindruckenden Abstände zu füllen, die zwischen den Hilfsmitteln existieren, denen Forscher aktuell pflegen, um neue Drogen zu entwickeln - Zellkulturen und Tier- und menschliche Prüfung. Diese Abstände fügen nicht nur im Wesentlichen der Schwierigkeit hinzu und der Ausgabe des Entwickelns von neuen Drogen aber tragen auch zur großen Anzahl von experimentellen Drogen bei, die nicht effektiv sind oder unannehmbare Nebenwirkungen haben, wenn sie schließlich auf Leuten geprüft werden.
Das Gehirn ist ein besonders schwieriges Ziel für Drogenentwicklung, weil es durch drei Sperren umgeben wird, die es vor den molekularen oder zellulären Eindringlingen schützen. Das beeindruckendste von diesen ist die Blut-Hirn-Schranke (BBB). Es umgibt die Blutgefäße, die das Gehirn instandhalten und erlaubt die Durchführung von Mitteln, die das Gehirn beim die Durchführung anderer Baumuster Moleküle gleichzeitig blockieren benötigt, fremd und inländisch. Die zwei anderen Sperren schützen die Neuronen vor Verschmutzern in der zerebralen spinalen Flüssigkeit und schützen die zerebrale spinale Flüssigkeit vor Verschmutzern im Blut. Nicht nur haben diese schädlichen Moleküle des Sperrenblockes möglicherweise, Neurologen entdeckt auch, dass sie gelegentlich die Chemie von einigen der Mittel ändern, die sie durch lassen.
„Die Unterschiede bezüglich der zellulären Biologie in den Gehirnen von Nagetieren und von Menschen, Entwicklung Gegeben eines Gehirnbaumusters, das Neuronen enthält und alle drei Sperren zwischen Blut, Gehirn und zerebrale spinale Flüssigkeit, unter Verwendung der völlig menschlichen Zellen, stellt einen grundlegenden Fortschritt allein dar,“ sagte John Wikswo, der HochschulProfessor Gordons A. Kain und Direktor des Vanderbilt-Instituts für Integrative Biosysteme Forschung und Ausbildung (VIIBRE), die die multidisziplinäre Bemühung instrumentiert.
Wikswo und seine Mitarbeiter argumentieren, dass dieser neue Typ des Gehirnbaumusters zur Verfügung stellen sollte neue Einblicke in, wie das Gehirn empfängt, ändert und wird beeinflußt durch Drogen und Krankheitsagenzien. Indem Sie die Formulare der chemischen Nachrichtenübermittlung und molekular wiederholen, das handelnd, finden Sie im menschlichen Gehirn statt, lässt die Einheit sie die Wirksamkeit der verschiedenen Droge und Ernährungsder therapien prüfen, die konstruiert werden, um akute Verletzungen wie Vektoren und chronische Krankheiten wie Korpulenz und Epilepsie zu verhindern, sowie die möglichen Auswirkungen von experimentellen Drogen festzustellen.