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哈佛开发人体左心室自主搏动模型精确测试新疗法

时间:2024-05-22 19:31:42 科技赋能

据外媒报道,心脏虽然是重要器官,但很难研究其对疾病和药物的反应。

哈佛大学的研究人员现已开发出人类左心室自发搏动的模型,标志着朝着设计整个心脏以更准确地测试新疗法迈出了重要一步。

传统上,研究人员在动物身上测试新药、治疗方法等。

问题是,人类的结果并不完全相同。

哈佛大学团队通过在纳米纤维支架上生长人类心脏细胞来设计新模型。

首先,由可生物降解聚酯和明胶组合而成的纤维在收集器装置上旋转成锥形,收集器装置由于其旋转而将所有纤维排列在同一方向。

基本结构就位后,研究小组引入了由诱导干细胞培养的活心脏细胞。

在三到五天内,细胞在整个支架上长成薄壁组织,并以自然、稳定的方式跳动。

为了测试模型对刺激的反应程度,研究人员随后注射了异丙肾上腺素,异丙肾上腺素开始像真正的心脏一样快速跳动。

为了进行长期研究,研究人员建造了一个生物反应器来安全地容纳心室,并配有用于插入阀门、导管和其他设备的端口,以帮助进行实验。

通过这种设置,心室在六个月内保持稳定。

该研究的第一作者 Luke MacQueen 说:“我们可以长时间研究这个心室,这对于研究患者疾病的进展以及需要一段时间才能发挥作用的药物治疗来说确实是个好消息。

”该团队接下来计划使用从患者身上收集的心脏细胞,这将为疾病如何进展或治疗如何在该患者身上发挥作用提供更准确和个性化的模型。

研究人员表示,这些模型将共享患者的遗传背景,以及可能改变通用模型结果的突变。

“该项目的长期目标是用人体模型替代或补充动物模型,特别是针对特定患者的人体模型,”MacQueen 说。

“未来,可以收集患者的干细胞并用于创建复制其整个器官的某些特征的组织模型。

”该研究发表在《自然·生物医学工程》杂志上。