IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体

据New Atlas报道,在进行心脏研究时,如果能在真实的活人心脏上进行实验,那将是理想的选择 。科学家们已经开发出可能是次优的东西,即由真正的心脏细胞驱动的微小机械“心脏” 。

IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体
文章图片

由波士顿大学的一个团队创造,这个扁平的“心脏微型化精密单向微流控泵”(简称miniPUMP)--尺寸仅为3平方厘米 。它复制了真正的心脏心室(下腔)的功能,以与真实心脏泵血相同的方式将水泵入自身 。该设备由一个塑料底座组成,上面安装了微小的3D打印的丙烯酸阀门、管道和实际的泵本身 。
【IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体】该泵包含了一个由一系列连接的同心丙烯酸螺旋组成的支架 。当心肌细胞一致地膨胀和收缩时,灵活的支架也随之移动,通过miniPUMP 泵送水 。

IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体
文章图片

心肌细胞可以从皮肤细胞、血细胞或几乎任何其他类型的容易获得的细胞开始获得 。这些细胞被重新编程为干细胞,然后促使其分化为心脏细胞 。这意味着患者可以用自己的细胞制作miniPUMP,以了解不同的药物可能对他们的心脏产生的具体影响 。

IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体
文章图片

首席科学家、博士后研究员 Christos Michas 说:“有了这个系统,如果我从你身上提取细胞,我可以看到药物在你身上会有什么反应,因为这些是你的细胞 。这个系统更好地复制了心脏的一些功能,但同时它为我们提供了它复制的不同人类细胞的灵活性 。”

IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体
文章图片

人们希望有一天同样的技术可以用来生产其他所谓的 “芯片上的器官”设备,如肺和肾脏 。事实上,这并不是我们看到的第一个“芯片上的心脏”--在哈佛大学和加州大学伯克利分校等地已经开发了不同设计的模型 。

IT|科学家开发“芯片上的心脏”miniPUMP 利用真实的人类心脏细胞泵送液体
文章图片

这项研究在最近发表于《科学进展》杂志的一篇论文中进行了描述 。