人類左心室三維模型研製成功

人類心臟左心室的三維模型圖

圖片來源：物理學家組織網

科技日報北京7月24日電 （實習生郭子朔）據物理學家組織網23日報道，哈佛大學研究人員通過生物工程技術，研製出人類心臟左心室的三維模型，未來可用於藥物檢測以及心率不齊等疾病療法的研究。

該模型利用采於人體心臟細胞的納米纖維搭成支架來協助構建組織。這種支架如同三維模版，可以引導細胞及其組織進入體外搏動的心室腔。這讓科學家可以藉助使用壓力容積環、超聲波等臨床通用工具，實現對心臟功能的進一步研究。

研究團隊主要成員之一、哈佛大學約翰 A.保爾森工程與應用科學學院生物工程與應用物理教授基特·帕克說：「整個團隊已耗時十餘年研究此項目，目標是製造出一個完整的心臟。此次進展是邁向最終目標相當重要的一步。」

研究人員表示，這種模型一旦投入使用，其在心血管疾病再生醫學領域以及作為體外模型進行藥物開發等相關研究中，均會產生巨大而廣泛的影響。項目的長期目標是實現在醫學研究中以人類模型替代動物模型，或彌補動物模型的不足。未來，研究人員可通過收集病人的幹細胞來構建組織模型，從而完全複製出其器官功能和特性。

製造出一個功能完好的心室模型的關鍵是重塑組織的特殊架構。在人類心臟結構中，平行排列的心肌纖維如同支架，引導磚狀的心臟細胞首尾銜接成線狀排列，形成一個中空的錐形結構。當心臟跳動時，心臟細胞如同手風琴一般伸展和收縮。

為製造心室模型，研究人員將可降解聚酯和明膠纖維的聚合物以彈頭形狀放入旋轉器。當儀器旋轉時，纖維將順著同一方向呈線狀排列，因此，會引導細胞像原生細胞般運動和收縮。

研究人員稱，下一步將利用源自病人的預分化幹細胞來進行心室模型的研究，這將有利於形成功能更強大的組織結構。

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