Thiết bị "chip tim" mới được phát triển bởi nhóm nghiên cứu từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST), mô phỏng sự tương tác của các tế bào trong tim con người. Các nhà nghiên cứu cho biết công nghệ này có thể được sử dụng để nghiên cứu bệnh tim, nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở Mỹ.

Các thí nghiệm truyền thống trên động vật - thường sử dụng chuột và khỉ trong phòng thí nghiệm, cùng với các động vật khác - không nắm bắt được một cách hoàn hảo cách thức bệnh sẽ tiến triển hoặc thuốc sẽ hoạt động như thế nào trong cơ thể con người. Vì lý do này, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển những cách chính xác hơn để mô phỏng sự phức tạp các cơ quan của con người trong phòng thí nghiệm. Độ chính xác này đặc biệt quan trọng đối với việc phát triển thuốc, vì 90% các loại thuốc hiện không thành công khi thử nghiệm lâm sàng ở người.

Các mô hình mới, giống con người đang được phát triển bao gồm các cơ quan hoặc các cơ quan thu nhỏ được phát triển từ tế bào gốc và các mô hình cơ quan trên chip, trong đó các tế bào được tìm thấy trong các mô cụ thể được phát triển trên một con chip bắt chước các điều kiện sinh lý, cơ quan trong cơ thể của người. Nhiều cơ quan đã được mô hình hóa trong những con chip như vậy, bao gồm phổi , thận và âm đạo. 

Đặc biệt, các nhà khoa học đã phát triển các mô hình tim trên chip để nghiên cứu cách thức tim lành lại sau chấn thương và bệnh tim cũng như hỗ trợ nghiên cứu thuốc. Hearts-on-a-chip thậm chí còn được gửi lên vũ trụ để nghiên cứu tác động của vi trọng lực lên tim. 

Nhóm nghiên cứu tại NIST cho biết loại công nghệ này, bao gồm mô hình trái tim trên chip mới, có thể hợp lý hóa việc phát triển thuốc, giúp nó nhanh hơn, an toàn hơn và chính xác hơn. Điều quan trọng là những mô hình này sẽ không thay thế các thử nghiệm lâm sàng trên người - hy vọng sẽ giảm bớt hoặc thay thế thử nghiệm trên động vật cần thiết trước khi bắt đầu thử nghiệm trên người. 

Những con chip này thường có vỏ trong suốt hoặc bán trong suốt và khi nhìn vào bên trong, các nhà nghiên cứu có thể thấy chất lỏng chạy qua các kênh nhỏ nối với nhau như dòng nước. Trong trường hợp chip của NIST, các kênh này mô phỏng các mạch máu trong tim. Các nhà khoa học phát triển tế bào tim người bên trong các kênh này và có thể nghiên cứu cách tế bào phản ứng với việc bổ sung các loại thuốc khác nhau vào hệ thống. 

Các chip nội tạng khác nhau cũng có thể được liên kết với nhau - ví dụ, chip gan có thể được liên kết với chip tim, điều này có thể cho phép các nhà khoa học nghiên cứu cách hai cơ quan này tương tác sau khi tiếp xúc với một loại thuốc nhất định. 

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết, với việc hoàn thiện hơn nữa, các mô hình cơ quan trên chip có thể gây ra "sự thay đổi mô hình" trong cách phát triển và thử nghiệm các loại thuốc mới. Tiềm năng của những thiết bị này đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm công nhận vào năm ngoái, khi cơ quan này ra phán quyết rằng chúng có thể thay thế thử nghiệm trên động vật truyền thống, miễn là dữ liệu chúng tạo ra đủ mạnh.