นักชีววิทยาสร้าง 'ลูกตาบนชิป' ที่กะพริบจริงๆ

นักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียได้พัฒนาแบบจำลองตามนุษย์ที่สามารถกระพริบตาได้จริง แต่ไม่ต้องกังวล พวกเขาจะไม่ร่วมมือกับนักวิจัย สร้างกล้ามเนื้อหุ่นยนต์ เพื่อเริ่มประกอบเทอร์มิเนเตอร์ตัวแรกของ Skynet พวกเขาใช้มันเป็นแนวทางในการพัฒนาการรักษาโรคตา

ดวงตาที่มีปัญหานั้นทำหน้าที่เหมือนกับของจริงที่จำลองไว้มาก มีเปลือกตาที่ใช้เจลาตินแบบมอเตอร์ซึ่งออกแบบมาเพื่อกระจายความชื้นไปทั่วพื้นผิวกระจกตา ดวงตานั้นประกอบด้วยเซลล์ตาของมนุษย์จริงๆ ซึ่งเติบโตบนโครงที่มีรูพรุนซึ่งสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของการพิมพ์ 3 มิติ เซลล์เหล่านี้สะท้อนถึงการแต่งหน้าของดวงตาจริงๆ โดยมีเซลล์กระจกตาเติบโตในส่วนด้านในสุด ล้อมรอบด้วยเยื่อบุลูกตา ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่ปกคลุมส่วนสีขาวของดวงตาของเรา เมื่อกระพริบตา น้ำตาจะไหลไปทั่วผิวดวงตาเหมือนกับของจริง

หากคุณสงสัยว่าเหตุใดส่วนต่างๆ ของดวงตาจึงถูกย้อมด้วยสีหลักต่างๆ นั่นเป็นเพราะว่าสิ่งนี้ช่วยให้นักวิจัยเห็นว่าดวงตาตอบสนองอย่างไร

“จากมุมมองด้านวิศวกรรม เราพบว่าเป็นเรื่องน่าสนใจที่จะคิดถึงความเป็นไปได้ที่จะลอกเลียนแบบ สภาพแวดล้อมแบบไดนามิกของดวงตามนุษย์ที่กระพริบตา” Dan Huh รองศาสตราจารย์ภาควิชา วิศวกรรมชีวภาพ, กล่าวในแถลงการณ์. “การกระพริบตาทำหน้าที่กระจายน้ำตาและสร้างฟิล์มบางๆ ที่ช่วยให้พื้นผิวลูกตาชุ่มชื้น นอกจากนี้ยังช่วยสร้างพื้นผิวการหักเหของแสงที่เรียบเพื่อการส่งผ่านแสง นี่เป็นคุณสมบัติสำคัญของพื้นผิวดวงตาที่เราต้องการสรุปในอุปกรณ์ของเรา”

แนวคิดสำคัญก็คือการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า "eye-on-a-chip" ทำให้สามารถทดสอบการรักษาสภาพดวงตาต่างๆ ได้โดยไม่ต้องทดสอบกับอวัยวะจริง ในการทำเช่นนั้น อาจนำไปใช้เพื่อช่วยพัฒนาวิธีการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคตาแห้ง (DED) สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อประชากรประมาณ 14% ของโลก แต่จนถึงขณะนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายากต่อการพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิผล ตั้งแต่ปี 2010 มีการทดลองยาทางคลินิกสำหรับ DED เพียงอย่างเดียวถึง 200 ครั้งล้มเหลว ปัจจุบันมียาที่ได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาเพียงสองชนิดเท่านั้นที่พร้อมสำหรับการรักษา

นี่เป็นเพียงโครงการออร์แกนบนชิปล่าสุดที่ออกจากห้องแล็บ เช่นที่วิศวกรของ MIT มี พัฒนาโมเดลแบบ body-on-a-chip ซึ่งเชื่อมโยงเนื้อเยื่อที่ออกแบบจากอวัยวะต่างๆ มากถึง 10 อวัยวะ ช่วยให้สามารถเลียนแบบกลไกต่างๆ ทั่วร่างกายมนุษย์ โดยมีเป้าหมายเพื่อศึกษาว่ายาที่ออกแบบมาเพื่อรักษาอวัยวะใดอวัยวะหนึ่งอาจส่งผลต่ออวัยวะอื่นๆ ในร่างกายได้อย่างไร

บทความที่อธิบายโมเดลแบบ eye-on-a-chip ของ Penn Engineering คือ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร Nature Medicine.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• แอพปลูกต้นไม้สำหรับคุณกำลังเฟื่องฟู แต่พวกเขาช่วยได้จริงหรือ?
• Open-Source Leg: ภารกิจเพื่อสร้างแขนขาไบโอนิคที่ใครๆ ก็สร้างได้
• นักวิจัยสร้างเครื่องเร่งอนุภาคขนาดเล็กที่เหมาะกับชิปซิลิคอน
• Adidas ได้สร้างรองเท้าวิ่งที่ทำขึ้นมาใหม่

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร