Desenvolvimento de microplataformas brain-on-a-chip para modelagem do sistema nervoso central in vitro

Resumo

O conceito de organ-on-a-chip, que abrange diferentes modelagens ou reproduções de tecidos ou órgãos in vitro a partir da combinação de células e materiais biocompatíveis, tem se tornado uma alternativa para diversos estudos. O impulso inicial se deu pelas iniciativas mundiais de redução do uso de animais de experimentação, porém os organ-on-a-chip têm potenciais aplicações muito mais amplas, como por exemplo, estudos do desenvolvimento de órgãos e testes de fármacos. Microplataformas que modelam ou mimetizam o sistema nervoso central (SNC), conhecidas como brain-on-a-chip, consistem na cultura de células-tronco neurais ou células-tronco de pluripotência induzida (iPSCs), sobre materiais biocompatíveis ou em construções mais complexas com sistemas para circulação de fluidos mimetizando tanto a circulação sanguínea e barreira hematoencefálica, quanto a circulação do líquido cefalorraquidiano. As microplataformas para estudos do SNC in vitro permitem aplicações diversas como estudos de mecanismos celulares e moleculares do surgimento e progressão de doenças neurodegenerativas e testes de fármacos para tratar essas doenças. Diante desse cenário, nosso objetivo é desenvolver microplataformas para estudos do desenvolvimento normal do SNC, dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos na patofisiologia das doenças que afetam o SNC e a conectividade neuronal utilizando bioimpressão 3D, câmaras microfluídicas e matrizes de microeletrodos (MEAs). (AU)