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美國南加州大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系研究人員開辟了一種“芯片上心臟病”模子，該設(shè)備有朝一日可作為開辟新的心臟病藥物乃至個性化藥物的試驗平臺。研究成果揭橥正在近來的《科學(xué)進(jìn)度》雜志上。
研究人員稱，該設(shè)備正在一個相對簡樸易用的體系中復(fù)制了心臟病爆發(fā)的一些關(guān)頭特點，這使他們可以更清楚地理解病發(fā)后心臟的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而開辟和測試最有用的藥物，限定病發(fā)后惹起的心臟組織退化。
當(dāng)冠狀動脈中的脂肪、膽固醇和其他物質(zhì)嚴(yán)峻攔阻流向心臟的富氧血液時，就會致使心臟病爆發(fā)。然而，科學(xué)家們其實不完整理解這個歷程，尤其是心臟安康部位和受傷部位的細(xì)胞若何彼此“交換”，和它們正在心臟病爆發(fā)后若何和為何會發(fā)生變化。研究人員信賴“芯片上心臟病”模子能夠揭開這一些謎團(tuán)。
模子底部是一個22×22毫米見方的微流體裝配，由一種稱作PDMS的類橡膠聚合物制成，正在相對的兩側(cè)有兩個通道，氣體從中流過。上面是一層極度薄的不異橡膠材料，可滲透氧氣。然后，正在芯片頂部模刻一層蛋白質(zhì)，使心臟細(xì)胞對齊并構(gòu)成取人類心臟不異的構(gòu)造，再讓嚙齒植物心臟細(xì)胞正在蛋白質(zhì)上發(fā)展。
為了摹擬心臟病發(fā)生發(fā)火，含氧氣體和不含氧氣體經(jīng)由過程微流體安裝的每一個通道開釋。微流體設(shè)備體積小、清楚且易于正在顯微鏡下看到，是以同意研究人員實時調(diào)查心臟正在病發(fā)后產(chǎn)生的功效變更，包孕心律失常/心律不齊和收縮功效障礙。
相比之下，動物模子沒法讓研究人員舉行這類實時觀查。另外，傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)模子將心臟細(xì)胞平均而非梯度地暴露在高、中或低水平的氧氣中，這意味著它們沒法摹擬心臟病發(fā)生發(fā)火后所謂界限區(qū)受損心臟細(xì)胞的真實情況。
【總編輯圈點】
心腦血管疾病是人類康健的關(guān)鍵殺手之一。新冠病毒正在環(huán)球的殘虐，不只進(jìn)一步加了心腦血管疾病病人的康健風(fēng)險，與此同時還大概危害他們立即、方便地看病就診。因而，疫情時期我們更應(yīng)提拔對此類疾病的正視和警覺，存眷心腦血管疾病病人的康健福祉。以上研討正在芯片上構(gòu)建了摹擬心臟病發(fā)生發(fā)火的模子，更清楚地展現(xiàn)心臟病的發(fā)生發(fā)火機(jī)制，這關(guān)于更深入地熟悉心臟病，進(jìn)而更好地對心臟病舉行預(yù)防和診療皆大有裨益。