科學家開發“芯片上的心臟”miniPUMP 利用真實的人類心臟細胞泵送液體
據New Atlas報導,在進行心臟研究時,如果能在真實的活人心臟上進行實驗,那將是理想的選擇。科學家們已經開發出可能是次優的東西,即由真正的心臟細胞驅動的微小機械“心臟”。
由波士頓大學的一個團隊創造,這個扁平的“心臟微型化精密單向微流控泵”(簡稱miniPUMP)–尺寸僅為3平方厘米。它複製了真正的心臟心室(下腔)的功能,以與真實心臟泵血相同的方式將水泵入自身。該設備由一個塑料底座組成,上面安裝了微小的3D打印的丙烯酸閥門、管道和實際的泵本身。
該泵包含了一個由一系列連接的同心丙烯酸螺旋組成的支架。當心肌細胞一致地膨脹和收縮時,靈活的支架也隨之移動,通過miniPUMP 泵送水。
心肌細胞可以從皮膚細胞、血細胞或幾乎任何其他類型的容易獲得的細胞開始獲得。這些細胞被重新編程為乾細胞,然後促使其分化為心臟細胞。這意味著患者可以用自己的細胞製作miniPUMP ,以了解不同的藥物可能對他們的心臟產生的具體影響。
首席科學家、博士後研究員Christos Michas 說:“有了這個系統,如果我從你身上提取細胞,我可以看到藥物在你身上會有什麼反應,因為這些是你的細胞。這個系統更好地複制了心臟的一些功能,但同時它為我們提供了它複製的不同人類細胞的靈活性。”
人們希望有一天同樣的技術可以用來生產其他所謂的“芯片上的器官”設備,如肺和腎臟。事實上,這並不是我們看到的第一個“芯片上的心臟”–在哈佛大學和加州大學伯克利分校等地已經開發了不同設計的模型。
這項研究在最近發表於《科學進展》雜誌的一篇論文中進行了描述。