Как бы нам не хотелось об этом думать, слизь находится повсюду в нашем организме. Он покрывает наши дыхательные пути и пищеварительную систему и служит первой линией защиты от патогенов, средой обитания для наших микробиомов и конвейерной лентой для наших внутренних органов, обеспечивающей бесперебойную работу всего организма.

Роль слизи на передовой означает, что она часто является местом появления первых симптомов инфекции или заболевания. Понимание того, как изменяется слизь и на что она меняется в ответ, может помочь диагностировать заболевания и разрабатывать методы лечения. Однако в разработке исследования для измерения физических свойств слизи нет ничего плохого.

В исследовании, опубликованном в журнале APL Bioengineering, исследователи из Стэнфордского университета разработали систему для выращивания кишечных клеток, продуцирующих слизь, и изучения характеристик слизи в различных условиях. Их платформа может исследовать воздействие патогенов и помочь в разработке лекарств для борьбы с ними.

В настоящее время исследователи, изучающие кишечную слизь, обычно используют для своих экспериментов лабораторных животных . Этим животным будут давать патоген или лекарство, а исследователи хирургическим путем удалят кишечную слизь, чтобы изучить эффекты. Этот процесс дорогой, сложный, а главное крайне неприятный для животных.

Кроме того, говорят исследователи, процесс удаления слизи может изменить ее поведение, что сделает любые полученные результаты ненадежными.

«Когда люди собирают слизь у животного, они берут ее пипеткой или соскребают», — говорит автор Маргарет Браунройтер. «Но мы обнаружили, что когда мы пипетируем слой слизи из нашей клеточной культуры, мы видим совершенно другое поведение после этого действия. Мы думаем, что процесс пипетирования или соскабливания этого очень мягкого полимерного раствора приводит к более жидкому поведению».

Альтернативный процесс, разработанный командой Стэнфорда, включает выращивание слоя кишечных клеток на лабораторной пластине, подвергающейся воздействию воздуха. Эти клетки производят слой слизи, к которому исследователи могут легко получить доступ для тестирования. С помощью магнитной проволоки они смогли измерить консистенцию слизи, не влияя на ее свойства.

«Мы поместили этот провод на слизистый слой живых клеток, а затем приложили магнитную силу к этому зонду и измерили его смещение», — сказал Браунройтер. «Из зависимости между приложенной силой и смещением магнитной проволоки мы можем рассчитать реологические свойства материала».

Используя эту установку, команда смоделировала заражение паразитическим червем, чтобы наблюдать за реакцией слизи. Это исследование служит одновременно практической демонстрацией их платформы и представлением о том, как можно лечить эти инфекции.

В настоящее время группа изучает еще больше способов использования своего подхода для улучшения здоровья слизистой.

«Мы параллельно работаем над изучением слизи в дыхательных путях, изучая такие состояния, как муковисцидоз и острая астма», — сказал автор исследования Джеральд Фуллер. «Мы также начали сотрудничество с группой в Берлине по разработке лекарств для восстановления здоровой реакции слизистой оболочки».