无线电频率识别 (RFID) 芯片今天用于一切从支付公共交通, 跟踪牲畜, 以停止小偷。但是现在, 美国和日本的研究人员想用它们来做别的事情: 跟踪 organoids, 模仿器官的人体组织样本, 并从干细胞中生长。嵌入 RFID 芯片的研究人员正常运作并经受住了极端的条件, 这表明它们可能是一种有用的方法来组织和识别大量的 organoids, 在实验情况下经常需要这些 organoids。这项工作5月31日刊登在《 iScience 杂志》上。.

"这种多学科的方法可能会带来一种破坏性的前进方式: 这个想法是将 organoids 与数字技术结合起来, 推进药物测试和移植," 资深作者孝敬 Takebe, MD, 临床医生和位于辛辛那提儿童医院医学中心、东京医科牙科大学和横滨城市大学的研究员。

人类 organoids 是研究人类发展和疾病的一条很有前景的途径, 因为它们在实验室中复制了我们器官的结构、功能和表型。它们由人类诱导的多能干细胞生长而成, 根据其相应器官的生长计划进行分化、分化和自组装。特别是在医学上, 他们可以用更传统的细胞培养方法来说明某些药物对我们器官的影响。

将微芯片嵌入人体 organoids 的想法似乎是 Takebe 的天性, 他在健康环境中广泛地与 RFID 芯片合作。芯片可以用来感知, 记录, 并跟踪有趣的变化生活在大量的 organoids 一次-因为细胞自组装成3D 结构在 organoid 的成长过程中, 他认为这可能是可能的微芯片自然融入 organoids, 因为他们正在增长。他说: "注射的强力方法引入芯片对 organoids 极具毒性, 因此我们利用 organoid 的自然自空化能力将微晶片集成, 以防止组织损伤和破坏."

为了测试这一过程, 他和他的团队发展了混合肝 organoids, 含有廉价的商用 RFID 芯片大小的沙粒。他们发现, 他们95% 的96测试 organoids 成功地合并了芯片。organoids 没有被程序所损坏: 它们是正常形成的, 分泌正常的肝脏蛋白, 并以预期的方式运送胆汁。"几乎没有什么不同, 令人惊讶的是," Takebe 说。

RFID 芯片因其耐用性而闻名, 也像预期的那样起作用。从捐赠者与脂肪肝病的干细胞中生长的混合 organoids 可以通过 RFID 从各种捐赠者的 organoids 中识别出来。这些芯片也经受了一系列的测试, 他们可能需要生存的条件, 以便在研究中有用: 他们和他们的 organoids 仍然正常运作后, 冷冻和解冻, 冷冻保存, 在接近温度减去200摄氏度后, 嵌入石蜡, 并在一系列不同的小灵通。

Takebe 承认, 这种做法仍然存在局限性。需要做更多的工作来扩大这些混合 organoids 的生产, 他和他的团队目前正在努力开发一个系统, 可以同时扫描 organoid 的射频和荧光。他还希望, 将来其他种类的微芯片可以集成到 organoids 中, 使用传感技术的 RFID 芯片可以记录 organoids 的实时数据。"我的实验室的重点是完全生物, 所以这些挑战中的一些是我们不能单独解决的事情。但是, 在不同领域的专家之间进行协作, 特别是考虑到技术的飞速发展, 我相信我们能够并且将解决它们。

这项工作得到了辛辛那提儿童研究基金会、辛辛那提儿童医院医疗中心消化系统疾病研究中心、CCTST 的实时核心赠款计划、日本科技的资助。代办处 (JST), 俄亥俄, 俄亥俄发展服务代办处, 俄亥俄第三个边界, 并且辛辛那提儿童医院医疗中心的创新基金。

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