由耶拿研究人员开发的基于芯片的感染模型能够在显微镜下实时观察由侵袭性真菌感染曲霉病引起的肺组织损伤。该团队开发了算法来跟踪真菌菌丝的传播以及免疫细胞的反应。该开发基于同样在耶拿开发的“片上肺”模型，可以帮助减少动物实验的数量。结果发表在《生物材料》杂志上。
曲霉病是由烟曲霉引起的霉菌感染，通常会影响肺部。这种疾病可能是致命的，尤其是在免疫功能低下的个体中。在这些情况下，侵袭性曲霉病通常伴随真菌菌丝侵入血管而发生。到目前为止，只有少数活性物质可以对抗这种真菌感染。“这就是为什么能够在模型中代表这种侵入性生长对我们来说如此重要的原因，”共同领导这项研究的 Marie von Lilienfeld-Toal 说。内科医生是耶拿大学医院内科 II 系的教授，并在 Leibniz-HKI 进行研究。
新的曲霉病感染模型应该有助于更好地观察真菌的生长和免疫系统的反应，并找到可能的治疗新方法。此外，还可以测试新的活性物质。耶拿提供这方面的专业知识：大学医院长期以来一直在开发器官芯片。制造研究中使用的肺芯片的初创公司 Dynamic42 就在那里成立。第一作者 Mai Hoang 在完成博士学位后也加入了公司。
从器官模型到感染模型
研究负责人 Marc Thilo Figge 说：“借助芯片，我们可以在显微镜下实时观察和量化 3D 曲霉菌病。” 他是 Leibniz-HKI 应用系统生物学研究小组的负责人，也是耶拿弗里德里希席勒大学的教授。器官模型由由人造膜隔开的两层细胞组成。一层暴露在空气中，由肺的表面细胞组成。另一层由血管细胞组成，血液状的营养液不断流过它们。
然后，研究人员在这个模型中添加了这种真菌。“通过这种方式，我们将器官模型变成了感染模型，”Leibniz-HKI 血液学/肿瘤学组的感染成员、三位第一作者之一 Susann Hartung 解释说。她说，困难在于确定正确的感染严重程度。“如果我们在模型中添加太多烟曲霉，肺细胞就会死亡。如果太少，我们什么也看不到，”分子生物学家补充道。
例如，人类免疫细胞或各种药物可以添加到这个系统中，正如研究小组在当前研究中显示的那样。
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