Application of the organ-on-a-chip technology in experimental ophthalmology

Organ-on-chip is a microfluidic device that can reproduce in vitro the minimal functional unit of an organ or system of organs and model various physiological processes and body structures with high accuracy. This review covers the main approaches to the use of the organ-on-chip technology in modern experimental ophthalmology. The analysis of literature sources revealed the following main applications of the organ-on-chip technology in ophthalmology; the technology allows modeling the anterior eye surface and its diseases, such as dry eye syndrome, as well as disorders of the posterior segment of the eye such as age-related macular degeneration, diabetic macular edema, diabetic retinopathy, glaucoma. Culturing of eye tissues in microfluidic systems helps identify the toxic effects and pharmacological activity of new compounds, and provides an opportunity for deeper understanding of the normal physiology of the eye and the pathogenesis of ocular diseases. In addition, the technology can reduce the cost and duration of experiments. Thus, the organ-on-a-chip technology has a great potential in the field of experimental ophthalmology and preclinical trials of new ophthalmic drugs.«Орган-на-чипе» — микрофлюидное устройство, воспроизводящее in vitro минимальную функциональную единицу органа или системы органов и способное с высокой точностью моделировать различные физиологические процессы и структуры организма. Цель данного обзора — освещение основных направлений использования методики «орган-на-чипе» в современной экспериментальной офтальмологии. В ходе анализа публикационного материала были выделены следующие основные направления использования метода «орган-на-чипе», имеющие значение для офтальмологии: данная технология позволяет моделировать переднюю глазную поверхность и ее заболевания, например синдром сухого глаза, а также патологии заднего отрезка глаза, например: возрастная макулярная дегенерация, диабетический макулярный отек, диабетическая ретинопатия, глаукома. Культивирование тканей глазного яблока в микрофлюидных системах способствует выявлению токсического воздействия и фармакологической активности новых соединений и обеспечивает возможность более глубокого понимания нормальной физиологии органа зрения и патогенеза его заболеваний, сокращая при этом стоимость и длительность экспериментов. Таким образом, технология «орган-на-чипе» имеет большой потенциал в сфере экспериментальной офтальмологии и доклинических испытаний новых офтальмологических препаратов.