Nadat Donald Ingber van het Wyss Institute in 2010 een lung-on-a-chip creëerde, ontstonden er allerlei partnerships wereldwijd om organen te creëren die broodnodig zijn voor biologische onderzoek. Inmiddels zijn er miniatuur modellen beschikbaar van allerlei organen, zoals longen, lever, nieren, hart en beenmerg. In een artikel van het World Economic Forum (WEF) wordt het genoemd als één van de opkomende technologieën in 2016.
De technologie om organen op een chip te ontwikkelen ontwikkelt zich in verschillende richtingen. Maar de basis is hetzelfde: een orgaan dat verweven is in een computerchip. Ieder organ-on-a-chip is niet groter dan een USB-stick en gemaakt van doorzichtige polymeren.Menselijke cellen van een gewenst orgaan liggen in kleine vochthoudende buizen in de chip. Zodra voedingsstoffen, bloed en testmateriaal, bijvoorbeeld drugs, door de buisjes worden gepompt, repliceren de cellen sommige van de belangrijkste functies van een levend orgaan. Het Wyss Institute is één van de voorlopers op dit gebied.
Simuleren orgaanweefsel
De kamers in de chip kunnen zodanig worden gearrangeerd dat het de structuur van orgaanweefsel simuleert. Denk aan een klein luchtblaasje van een long. Wanneer er lucht door een kanaal loopt bootsen de onderzoekers op die manier menselijk ademen na. Door op een andere chip deze procedure te herhalen, maar dan met een geïnfecteerd bloed, kunnen de onderzoekers meten wat het effect is van de infectie.Nieuwe en gepersonaliseerde medicijnen
Volgens het artikel geeft deze techniek een boost aan de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Zo testte een bedrijf vorig jaar een manier om endocriene cellen hormonen af te geven in het bloed voor de ontwikkeling van medicijnen voor diabetes patiënten. De biologische en fysiologische mechanismen worden immers duidelijk, zonder dat er één mens of dier een test hoeft te doorstaan. Het aantal dierproeven zou door de technologie ook enorm kunnen dalen.Daarnaast gebruiken bedrijven deze technologie om gepersonaliseerde medicijnen te ontwikkelen. Hiervoor willen zij gebruik maken van stamcellen van individuele patiënten om zo te onderzoeken welke therapie het beste bij die persoon past.
De technologie is ook van belang om te bekijken hoe de samenleving zich het best kan wapenen tegen biologische, chemische of radioactieve wapens.
