化療可能對心臟細胞有毒，為保護癌癥患者的心臟，美國西達賽奈醫(yī)學(xué)中心科學(xué)家創(chuàng)建了一種三維“芯片心臟”來評估藥物的安全性。這種用干細胞制造的“芯片心臟”可準確預(yù)測藥物對人類心臟細胞的影響。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《芯片實驗室》雜志。

研究團隊通過誘導(dǎo)多能干細胞，制造出了兩種心臟細胞：心肌細胞和血管細胞，并將其引入了專門的芯片內(nèi)。這些3D芯片擁有相互交叉的通道，可使細胞各自分離，但又能相互作用。芯片還可移動并引入液體。

最新研究負責人阿倫·夏爾馬表示，該芯片使他們能夠來回拉伸細胞以模擬心跳，并能引入液體來模擬血液通過心臟的流動情況。這些“成熟”的細胞在功能上更接近成年心臟細胞，為藥物毒性研究提供了更好的測試平臺。

為證明這種“芯片心臟”作為藥物測試平臺的成熟程度，研究團隊讓其接受VEGFR/PDGFR抑制劑的化療藥物治療。該藥物已知會對心肌和血管細胞產(chǎn)生不良影響。結(jié)果顯示，“芯片心臟”上這兩種細胞都出現(xiàn)了損傷。

研究團隊表示，如果在后續(xù)研究中這種“芯片心臟”繼續(xù)表現(xiàn)良好，該技術(shù)可顯著降低藥物開發(fā)成本，并加速新療法的利用。

研究團隊還可用這些“芯片心臟”創(chuàng)建針對不同患者的芯片，顯示患者心臟對治療的反應(yīng)，從而為其提供個性化治療。另一種可能性是將此類芯片與其他類似芯片集成在一起，最終創(chuàng)建一個“芯片患者”模型，這是精準醫(yī)學(xué)的長期愿景之一。

劉霞

來源：科技日報