2016年10月25日
这种心脏芯片是完全3d打印的，内置传感器可以测量组织的收缩强度，为科学家研究心脏肌肉组织提供了新的可能性。(资料来源:约翰·林德，疾病生物物理学组/路易斯实验室/哈佛大学Lori K. Sanders)
的研究人员哈佛大学已经成功建造了第一个传感器集成的完全3d打印器官芯片。
这个3d打印的心脏芯片是用完全自动化的数字制造技术制造的。研究人员可以很容易地收集短期和长期研究的可靠数据，因为它可以很容易地定制和伪造。
这种新的制造技术有望使研究人员设计出被称为微生理系统的芯片上的器官，它可以匹配单个病人的细胞特性，甚至匹配特定的疾病。
这项工作已经在《自然材料》杂志上发表。欧洲杯足球竞彩
这种构建芯片上器官的新可编程方法不仅允许我们通过集成传感来轻松更改和定制系统的设计，而且还极大地简化了数据采集。
约翰·乌尔里克·林德，哈佛大学约翰·a·保尔森工程与应用科学学院博士后欧洲杯线上买球
林德还是哈佛大学威斯生物工程研究所的研究员。
“我们的微制造方法为体外组织工程、毒理学和药物筛选研究开辟了新途径，”生物工程与应用物理学塔尔家族教授Kit Parker说，他是这项研究的合著者。Parker还是Wyss研究所的核心教员。
芯片器官模拟了天然组织的功能和结构，被认为是传统动物试验的潜在替代方案。哈佛大学的研究人员现在已经建立了微生理系统，复制了肠道、舌头、心脏和肺的功能和微结构。
然而，芯片器官的数据收集和制造过程既费力又昂贵。目前，这些设备是在洁净室中开发的，使用复杂的多步光刻工艺，数据采集过程需要高速摄像机或显微镜。
我们的方法是通过数字化制造同时应对这两个挑战。通过开发用于多材料3D打印的新型可打印油墨，我们能够自动化制造过程，同时增加设备的复杂性。
特拉维斯·巴斯比，哈佛大学研究生
研究人员开发了六种独特的墨水，它们将软应变传感器集成在组织的微结构中。通过一种单一的、连续的方法，研究人员将这些材料3D打印到一个心脏微生理装置中——一个集成传感器的芯片上的心脏。欧洲杯足球竞彩
“通过在打印设备中开发和整合多种功能材料，我们正在推动三维打印的边界，”欧洲杯足球竞彩Hansjorg Wyss生物工程学教授、该研究的合著者珍妮弗·刘易斯说。“这项研究有力地证明了我们的平台可以用来创建功能齐全、仪器化的芯片，用于药物筛选和疾病建模。”
刘易斯还是Wyss研究所的核心教员。
由于该芯片由多个孔组成，每个孔都有独立的集成传感器和组织，因此研究人员可以一次研究多个工程心脏组织。为了展示该装置的功效，研究人员对工程心脏组织收缩应力的逐渐变化进行了长期的研究和药物研究，这种变化可能在几周内发生。
当涉及到心脏组织发育和成熟过程中发生的逐渐变化时，研究人员经常处于黑暗中工作，因为缺乏简单的、非侵入性的方法来衡量组织功能表现。这些集成传感器使研究人员能够在组织成熟时持续收集数据，并提高其收缩性。同样，它们将有助于研究长期接触毒素的逐渐影响。
约翰Ulrik林德，哈佛大学约翰·a·保尔森工程与应用科学学院博士后欧洲杯线上买球
“将微生理设备转化为研究人类健康和疾病的真正有价值的平台，需要我们同时解决数据采集和设备制造问题，”帕克说。“这项工作为这两个核心挑战提供了新的潜在解决方案。”
美国国家科学基金会、美国国欧洲杯线上买球立卫生研究院的国家推进转化科学中心、美国陆军研究实验室和美国陆军研究中心以及哈佛大学材料研究科学与工程中心(MRSEC)都对这项研究提供了支持。欧洲杯足球竞彩
3d打印集成传感器的心脏芯片
哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院/Youtube.com欧洲杯线上买球