摘要
新型硅芯片将人类心肌细胞植入电极，从而更好地了解药物如何影响人体的电活动、搏动频率和其他指标。
新型硅芯片将人类心肌细胞植入电极，从而更好地了解药物如何影响人体的电活动、搏动频率和其他指标。
动物模型为生物医学研究提供了好处，但将这些发现转化为人类生理学可能是困难的。人类心脏的能量需求和功能很难在其他动物身上复制，比如老鼠和大鼠。一个新的系统试图绕过这些问题，并提供了一个功能视图，以了解不同的治疗方法如何在氧气和营养缺乏后帮助心脏中的患病细胞。
该系统包括被称为心肌细胞的心脏细胞，芯片上有电极图案，可以刺激和测量细胞内的电活动。研究人员在本周出版的《APL生物工程》杂志上讨论了他们的工作。
这些能力为确定血液供应的限制(一种称为缺血的危险状态)如何改变心脏的传导速度、搏动频率和与心脏功能相关的重要电间隔提供了一种方法。
缺血性疾病很难在其他动物身上模拟。例如，老鼠心脏的新陈代谢速度是人类心脏的六倍多，这意味着它们对葡萄糖的需求会更快地增加，更容易缺血。
“你去医生的办公室，他们不会马上开始寻找生物标记物，但很多药物的发现都是这样进行的，”这项研究的作者詹姆斯希克曼(James Hickman)说。“相反，医生会问你，‘你现在身体怎么样?’”
研究小组利用这种芯片的独特能力来确定电流活动产生的传导速度，研究旨在抑制缺血效应的药物是如何影响缝隙连接的。缝隙连接是心肌细胞之间的通道，允许它们传递电信号。
他们发现，当芯片置于缺血状态时，药物ZP1609可以减缓与缝隙连接退化相关的传导速度的急剧下降，这与其他模型中药物的发现相呼应。
希克曼很快希望利用这个平台的健壮性来研究其他器官，包括心脏细胞在缺血时如何向肝脏和大脑的细胞发出信号，或者缺血如何影响其他器官，尤其是大脑。
该小组还开发了一种不到一毫米长的悬臂梁，心肌细胞可以附着在上面，以测量收缩力的影响。这些悬臂梁可以用来预测对泵送效率的影响。
来源：Medindia
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