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  據(jù)外媒報(bào)道，雖然心臟是一個(gè)重要器官，但很難研究它對(duì)疾病和藥物的反應(yīng)。哈佛大學(xué)的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種人體左心室自發(fā)搏動(dòng)的模型，標(biāo)志著設(shè)計(jì)整個(gè)心臟的重要一步，以便更準(zhǔn)確地測(cè)試新的治療方法。

  傳統(tǒng)上，研究人員對(duì)動(dòng)物身上測(cè)試新藥物和治療方法等。問(wèn)題是，在人類(lèi)身上的結(jié)果并不完全相同。哈佛團(tuán)隊(duì)通過(guò)將人類(lèi)心臟細(xì)胞培養(yǎng)到納米纖維支架上來(lái)設(shè)計(jì)新模型。首先，由可生物降解的聚酯和明膠組合而成的纖維在收集器裝置上旋轉(zhuǎn)成錐形，由于其旋轉(zhuǎn)，所述纖維在相同方向上對(duì)齊所有纖維。

  隨著基本結(jié)構(gòu)的到位，研究小組隨后引入由誘導(dǎo)干細(xì)胞培養(yǎng)的活心臟細(xì)胞。在三到五天內(nèi)，這些細(xì)胞在整個(gè)支架上生長(zhǎng)成薄壁組織，并以自然、穩(wěn)定的方式跳動(dòng)。為了測(cè)試模型對(duì)刺激的反應(yīng)程度，然后研究人員隨后使用異丙腎上腺素，它開(kāi)始像真正的心臟一樣快速跳動(dòng)。

  為了進(jìn)行更長(zhǎng)期的研究，研究人員建造了一個(gè)生物反應(yīng)器來(lái)安全地容納心室，并配有可插入瓣膜、導(dǎo)管和其他設(shè)備的端口，以幫助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這種設(shè)置，心室六個(gè)月保持穩(wěn)定。“我們可以長(zhǎng)時(shí)間研究這種心室這一事實(shí)對(duì)于研究患者疾病的進(jìn)展以及需要一段時(shí)間才能采取行動(dòng)的藥物療法確實(shí)是個(gè)好消息，”該研究的第一作者Luke MacQueen表示。

  該團(tuán)隊(duì)下一步計(jì)劃使用從患者身上收集的心臟細(xì)胞，這將為疾病如何進(jìn)展或治療在該患者中的效果提供更準(zhǔn)確和個(gè)性化的模型。研究人員表示，這些模型將分享患者的遺傳背景，以及可能改變仿制模型結(jié)果的突變。

  “該項(xiàng)目的長(zhǎng)期目標(biāo)是用人體模型替代或補(bǔ)充動(dòng)物模型，特別是患者特定的人體模型，”MacQueen表示。“將來(lái)，可以收集患者干細(xì)胞并用于建立復(fù)制其整個(gè)器官某些特征的組織模型。”

  該研究發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41551-018-0271-5