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科学家创建3D心脏片上细胞平台

美国和新加坡的科学家已经开发出了一种片上器官平台,该平台利用生物电传感器在三个维度上测量心脏细胞的电特性。

最新一期《科学进展》发表的这项研究表明,制造了三维自滚动生物传感器阵列,可以在心脏细胞球状组织上盘绕,形成“电子芯片”,从而使研究人员能够研究如何细胞在诸如心脏的多细胞系统中相互通信。

科学家创建3D心脏片上细胞平台

该方法可以帮助开发和评估用于疾病治疗的药物的功效。它可以使研究人员直接在类人组织上筛选药物和毒素,而不是在动物组织上进行测试。

以前,科学家在二维表面(例如培养皿)上使用细胞和培养物。现在,他们已经开发出一种将传感器收缩包裹在心脏细胞周围的方法,以从该组织中提取电生理信息。

卡内基梅隆大学和南洋理工大学的研究人员将由金属电极或石墨烯传感器制成的传感器阵列固定到芯片表面,然后蚀刻掉锗的底层。

根据这项研究,一旦去除了该层,生物传感器阵列便从其保持中释放出来,并从表面以桶形结构盘绕起来。

然后,研究人员将平台盘绕在心脏球体或由心脏细胞制成的细长类器官上,该类器官的宽度约为两到三根人类头发。

该技术可以自动调节传感器和组织之间的精细接触程度,因此尽管有外部压力也可以准确地收集高质量的电信号。

该论文的主要作者,卡内基梅隆大学的安娜·卡尔米科夫说:“该平台可用于研究心脏组织的再生和成熟,有可能用于治疗心脏病发作后受损的组织。”

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