心血管疾病的发病率在世界范围内不断上升。器官芯片和人类多能干细胞 (hPSC) 技术有助于克服心脏体外模型中的一些局限性。本文介绍了一种双室单片心脏芯片装置,该装置可在单个制造步骤中实现多孔膜集成。此外,该装置包括开放式隔间,可轻松将 hPSC 衍生的心肌细胞和人成体心脏成纤维细胞共培养成几何定义的心脏微组织。该装置可以用玻璃密封或带有完全定制的 3D 打印热解碳电极的盖子可逆地关闭,从而可以对心脏微组织进行电刺激。下方的微流体通道允许对心脏微组织进行局部和动态药物给药,如对异丙肾上腺素的变时性反应所示。此外,微流体通道还可以填充人类诱导多能干细胞衍生的内皮细胞,从而允许在一个装置中共培养异型心脏细胞。总体而言,这项研究展示了一种新型心脏芯片模型,该系统将开放式顶部装置与 3D 打印碳电极系统地集成在一起,用于电起搏和心脏组织培养,同时实现主动灌注和动态药物给药。人类心脏芯片模型工程方面的进步代表着将器官芯片技术作为临床前心脏药物开发的常规方面迈出了重要一步。
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