生物打印心脏,你不得不知道的前沿科技!
研究人员齐心协力改善心脏医学,发布了“使用bio-3D打印机制造的无支架心脏构造物的药物反应分析 ”中最新研究的详细信息。根据先前产生生物打印的管状心脏构造的研究成果,科学家们现在继续他们的工作,以创建一种评估收缩力和药物反应的技术。
在努力消除对动物测试或临床研究的需求的同时,研究人员意识到测量药物对人类的影响的持续要求,并指出:“了解心脏的药物反应对于开发新药物至关重要。”
在许多情况下,测试需要大量时间和金钱,并且也可能不利于参与研究的人们的健康。开发没有支架的心脏构建体可以对药物反应进行全面而准确的评估。
创建收缩分析系统后,作者测试了:
电刺激
心脏结构中自发收缩的温度依赖性
心脏构建物的药物反应性分析
阿霉素对心脏结构的细胞毒性作用
为了监测心脏构造的“搏动率”,研究人员建立了对电刺激的持续评估:
“在自然收缩状态下,心脏结构的跳动率为每10秒3次。当对心脏构造物施加1或2 Hz节奏的电刺激时,跳动率增加。但是,以2Hz的速度进行电刺激会阻止心脏结构的完全松弛,并显示出针头顶部运动的减少。史蒂文斯等。也证明了无支架的心脏补丁在2Hz或3Hz的电刺激下显示出收缩力的降低26。因此,我们的结果表明,这种收缩分析系统可以再现人心的收缩。”
心脏结构需要温度保持一致,变化会影响跳动率,这使研究人员注意到,在这种测试中,这种控制是“非常重要的参数”。在这项研究中,在实验过程中使用了四种药物:异丙肾上腺素,****,blebbistatin和阿霉素。
这组作者说:“我们选择了著名的药物异丙肾上腺素和****,因为它们能够改变心肌细胞的跳动率和收缩力。”
由于评估心脏毒性的危险性在研究中至关重要,因此研究人员将阿霉素(DOX)用作此类评估的“典范药物”。结果与其他研究一致,表明在应用DOX后一小时的跳动率没有变化。总体而言,所有因素均表明可以使用新系统和后续分析监测心脏毒性。
研究人员总结说:“我们无法计算出构建体的收缩力,因为针阵列的长度在微观水平上并不均匀。” “将来,我们将通过改善针头阵列的长度来准确评估收缩力。其次,我们使用摄像机的帧频(每秒30帧)来评估心脏构造的收缩。相反,武田等。据报道,以每秒150帧的速度记录的摄像机可以测量心肌细胞的收缩速度以及松弛速度和收缩松弛速度。Tus在未来,我们的目标是使用具有高帧频的摄像机对心脏结构进行收缩分析。
“这种分析方法具有很高的体外药物反应可预测性,因此可用于新药开发。我们相信,由于摄像头技术的进步和针阵列的质量的提高,这种收缩分析系统的准确性将来会提高。”
全球的科学家,制造商,工程师和各种用户继续摆脱束缚,这些束缚会给数字制造带来挑战或采取额外的步骤-从航空航天,汽车和建筑业的工业应用到生物印刷,在生物印刷中,精炼工艺对于能够制造人体器官等惊人物品的最终目标。
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