通过将电阻皮肤与微电极阵列相合,对动态跳动的人类心脏器官进行实时电机分析

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 心血管研究研究心血管研究

背景情况:

• 来自诱导多能干细胞的心脏器官对药物查和疾病建模有希望.
• 现有的方法难以同时实时测量心脏器官的机械和电信号.
• 精确的电机测量对于了解心脏功能和药物效应至关重要.

研究的目的:

• 开发一个集成的系统,用于同时,in-situ心脏器官的电机学测量.
• 解决目前评估心脏器官功能的方法的局限性.
• 为心脏毒性评估和疾病建模提供一个新的平台.

主要方法:

• 设计了一个以咬伤为灵感的感觉系统,结合了电阻皮肤传感器和微电极阵列.
• 一个微操纵器被用来建立精确的,像咬伤一样的接触,用于传感器定位.
• 采用3D微针电极阵列用于地下电信号采集.
• 该系统使用暴露于心脏毒性药物 doxorubicin 的心脏器官得到了验证.

主要成果:

• 开发的系统实现了心脏器官的可靠,同时的电机学测量.
• 使用综合系统成功阐明了多克索鲁比的急性心脏毒性作用.
• 确定了用于评估药物诱导心脏毒性的新型电机学参数.

结论:

• 这种以咬人为灵感的电机系统为心脏有机体分析提供了重大进步.
• 这项技术为临床前药物查和心脏毒性评估提供了新的诊断能力.
• 这些发现为更全面地评估心脏器官和组织铺平了道路.