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人體微型「心臟晶片」跳動如真心
明日科學
發布於 29 天前

洛杉磯西達賽奈醫學中心的研究團隊開發出了一款新型「心臟晶片」模型,用於醫學研究中模擬人體器官的微型版本。這款晶片的重要特點在於其能像真實人心一樣跳動,大約每分鐘60次。

這一心臟晶片的突破性進步包括使用成熟的細胞——由人類誘導多能幹細胞(hiPSCs)發展而來,以及其仿真人類心臟跳動的能力。研究者指出,這種心臟晶片將在測試癌症治療安全性方面發揮重要作用,這些治療方法已被證明在對抗癌細胞時可能會損害心臟。

心臟晶片的關鍵設計之一是其兩條平行通道,使心臟細胞(心肌細胞)和血管細胞(內皮細胞)能夠像在人體中一樣保持分離,同時又足夠接近以進行相互作用。通過模擬血液流動和心臟對特定藥物治療的機械運動,科學家可以預測可能引起心律不齊或肌肉細胞死亡的潛在毒性問題。

篩選毒物 模擬心血管細胞

晶片上一周大的心臟細胞影像。(圖/《實驗室晶片》)

研究團隊表示,他們開發的心臟晶片平台能夠對可能具有心臟毒性的化療藥物進行篩選,並且可以在生理上模擬多種心血管細胞類型。心臟晶片保持功能運作數週,為長期研究藥物和其他環境因素對心臟的影響提供了機會。

除了有助於更安全藥物的開發外,心臟晶片還應能幫助科學家進一步了解心臟病的複雜性——包括其如何開始和發展,以及可能的治療方法。

近年來,這些晶片的開發和生產方式不斷改進,提供了極其精確的模擬,展現了人體各部分在最小尺度上的反應。研究者指出,這些結果表明心臟晶片可用於藥物毒性篩選,並可能揭示對心臟毒性化合物的特定細胞類型的毒性反應。

這項研究發表在英國皇家化學學會的《實驗室晶片》期刊上。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Getty Images cc By4.0

圖片來源:Lab on a Chip cc By4.0

參考論文:

1.Multi-lineage heart-chip models drug cardiotoxicity and enhances maturation of human stem cell-derived cardiovascular cells Lab on a Chip

延伸閱讀:

1.醫療革命:台灣三強聯手開發AI心臟病預測系統

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