由纳米粒子制成的新药可以轻松穿透我们体内的任何界面，这在医学上是一个巨大的希望。为了让这些有希望的人进入市场，必须确保他们的安全。在这种情况下，还必须澄清，如果一种物质设法穿透婴儿和母亲之间的天然屏障，即孕妇体内的胎盘，会发生什么情况。

“环境毒素如果穿透胎盘屏障或破坏胎盘的发育和功能，也会对敏感的胎儿构成重大威胁，从而间接伤害胎儿，”位于 Particles-Biology Interactions 实验室的 Empa 研究员 Tina Bürki 解释道。圣加仑。

一段时间以来，Empa 和苏黎世联邦理工学院的一个团队一直在研究如何准确、简单和可靠地确定这种所谓的物质胚胎毒性的问题。现在，该团队正在开发一种新系统，无需动物试验即可检测出对胚胎有害的物质。

聚合物外壳中的宇宙

该过程的核心是一个聚合物芯片，大约有人类手指的长度，里面有一个小宇宙：人类细胞在芯片上生长，这些芯片将在尽可能接近现实的条件下模拟胎盘屏障和胚胎。可能的。为此，胎盘细胞在多孔膜上培养形成致密屏障，胚胎干细胞在一滴营养液中形成微小的组织球体。

为了模拟血液循环，摇床不断地来回倾斜芯片。可以将测试物质添加到胎盘的母体侧。这使研究人员能够研究测试物质的运输及其对两种组织的影响。“我们已经知道这样的测试系统可以工作，因为在苏黎世联邦理工学院生物工程实验室的初步研究中开发了一个简化的原型，”Bürki 说。

这种新芯片的特别之处在于，研究人员希望通过用所谓的原代人类细胞和人类干细胞系替换以前使用的实验室细胞系或小鼠细胞来改进细胞模型。“我们正在与圣加仑州立医院的妇科诊所密切合作，可以从胎盘组织中分离出我们正在寻找的细胞，否则这些细胞会在出生后被丢弃，”Bürki 解释说。

这些细胞将用于开发改进的三维胎盘模型。最终，胚胎-胎盘芯片将允许胎盘和胚胎的相互作用被复制，胎盘的运输过程以及物质对胚胎发育的直接和间接有害影响被研究。