盘子里的心脏病发作三维模型

在美国，每40秒就有一人心脏病发作，但研究人员还没有一个模型能够完全模拟心脏病发作后人类心脏的情况。

南卡罗来纳州医科大学（Musc）和克莱姆森大学的调查人员最近在一篇文章中报道自然生物医学工程他们已经开发出了直径小于1毫米的人类心脏类器官，它与人体在心脏中发生的生理状况非常相似心脏病．

该团队由Biojineer Ying Mei，博士领导，举行在Musc和克莱姆森大学的联合教师职位。他是Musc克莱姆森生物工程计划的一部分，它将克莱姆森生物工程和生物工程博士生在Musc校园上放置，以便他们可以与需要工程解决方案的临床医生进行互动。这篇文章的领先作者，迪伦理查兹，博士，是联合计划的毕业。

“我们基本上能够采取心脏病发作的三维复杂性，然后将其缩小为微辐射模型，”理查德说。

有机体是三维多细胞组织，其直径小于1毫米。这些有机体或微发布等功能，如它们的全尺寸对应物。在这种情况下，心脏有机体实际上是节拍和合同人类的心脏做。该模型使用诱导多能干细胞，就像“父母”细胞这些细胞分裂并成熟成几种类型的心脏细胞，这些细胞相互作用并自我组装，形成心脏细胞有机化．

传统上，生物学家使用诸如小鼠或大鼠的菜单或动物模型中的细胞来研究正在研究的模型疾病。这些方法具有有机体模型克服的自身缺点。

菜肴中的细胞非常适合在学习的东西细胞水平上，但细胞在平坦表面上的两个维度生长是非常不自然的。

动物模型对于采取后续步骤旨在重新承诺在人体中发生的内容，而有些人，特别是心灵，最接近人类发生的事情最接近。

理查兹解释说:“老鼠的心跳速度比人类快5到10倍。”“这些机制在物理上是如何工作的——电生理学和泵送动作，只是因为规模不同。”

相比之下，心脏类器官再造了人类版的心脏，与心脏病发作导致的缺氧后发生的组织功能障碍非常相似。由于在心脏病发作后很难立即获得样本，我们对心脏病发作的大部分了解都来自于在最初缺氧很久之后的观察。器官模型填补了这一空白，使缺氧后立即可视化。

器官模型的理查兹说:“这可以帮助我们更好地理解细胞在短期内是如何做出反应的，反过来，这又是如何为长期损伤铺平道路的。”

该模型还使研究人员能够测试心脏药物是否改善心脏病发作结果。

理查兹解释说:“它可以帮助我们确定一种药物是否有效地防止这种损害或防止对缺氧的有害反应。”

该模型还可以提供一种方法来测试一种在健康心脏中安全的药物是否在患病中也是安全的。这些信息可以在心脏病发作时预先存在的心脏病的患者中更适当地指导医生在规定的药物中更适当。

简而言之，该模型为研究人员提供了他们以前从未有过的心脏病发作的早期事件的理解。但是梅打算做模型通过包括在内的更好免疫细胞．免疫细胞负责清理由心脏病发作引起的任何死亡细胞，而是通过这样做，他们可以确定免疫细胞在缺氧后损坏后的心脏组织重组中发挥作用。Mei Lab想学习他们如何才能阻止损坏但仍然生活的死亡心．

梅也想检查患者遗传学对其结果的影响。他的实验室目前正在努力从来自不同成果的患者的细胞中创造有机体。然后，这些有机体可以用来帮助我们更完全了解患者的特定遗传概况如何影响他或她的恢复。

“我们不是第一个重新承载蜂窝甚至组织级响应的人。然而，我争辩说，我们是第一个重新承载器官级响应的人，”Mei说。

特别提示:梅、理查兹和他们的合著者想把这项工作献给他们亲爱的朋友和合著者克雷格·比森博士，他在他们的文章发表前死于癌症。

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