这个芯片上人类心脏的微小版本像真实的东西一样跳动

模拟小型化实验室中的人体器官版本是医学研究中的一种新兴工具,研究人员现在有一种新的“心脏芯片”模型可供使用。

来自洛杉矶Cedars-Sinai医疗中心的芯片背后的团队表示,它将在测试安全性方面发挥重要作用。癌症治疗,其中有被展示在与癌细胞作斗争的同时冒着心脏损伤的风险。

与以前的心脏芯片模型相比,值得注意的升级包括该团队开发的细胞的成熟度人诱导多能干细胞(hiPSCs),以及它像人类心脏一样跳动的能力——每分钟约 60 次。

带有一周前心脏细胞的芯片图像。(Mozneb 等人,芯片实验室, 2024)

“最终,多谱系、基于hiPSC的系统,如这里介绍的心脏芯片,可能会减少对传统上用于临床前药物心脏毒性测试的动物模型的依赖。研究人员在他们发表的论文中。

hiPSCs能够转化为任何类型的细胞,在被置于一种称为聚二甲基硅氧烷或 PDMS。

心脏芯片设计的一个关键部分是其两个平行通道,使心脏细胞(心肌细胞)和血管细胞(内皮细胞)保持分开,因为它们在人体中,同时仍然足够接近以相互作用。

通过模拟血液流动和心脏对某些药物治疗的机械运动,科学家可以预测可能导致的潜在毒性问题心律不齐或肌肉细胞的死亡。

“我们开发的心脏芯片平台能够在生理相关模型中筛选多种心血管细胞类型的潜在心脏毒性化疗药物,”研究人员。

心脏芯片在数周内保持功能,为长期研究药物和其他环境因素如何影响心脏提供了机会。

除了帮助开发更安全的药物外,心脏芯片还应该能够让科学家更多地了解心脏病– 它是如何开始和进展的,以及如何治疗。

近年来,我们看到源源不断的改进在这些芯片的开发和生产方式中,提供超精确的模拟人体各部分如何在最小的尺度上做出反应。

“这些结果表明,心脏芯片可用于药物毒性筛选,并可能揭示对心脏毒性化合物的潜在细胞类型特异性毒性。研究人员。

该研究已发表在英国皇家化学学会的芯片实验室.

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