没有安全的方法来近距离观察人的心脏，因为它正在工作：你不能只是把它拿出来，看看，然后再放回去。科学家们尝试了不同的方法来解决这个问题根本问题：他们将尸体心脏连接到机器上以使其再次泵送，将实验室培养的心脏组织连接到弹簧上以观察它们的膨胀和收缩。每种方法都有其缺陷：复活的心脏只能跳动几个小时;弹簧无法复制作用于真实肌肉的力量。但更好地了解这个重要器官是当务之急：根据疾病控制和预防中心的数据，在美国，每 36 秒就有一人死于心脏病。
现在，一个由工程师、生物学家和遗传学家组成的跨学科团队开发了一种研究心脏的新方法：他们用纳米工程部件和人类心脏组织的组合构建了一个心腔的微型复制品。没有弹簧或外部电源——就像真的一样，它只是自己跳动，由干细胞生长的活心脏组织驱动。该设备可以让研究人员更准确地了解器官的工作原理，使他们能够追踪心脏在胚胎中的生长情况，研究疾病的影响，并测试新疗法的潜在有效性和副作用——所有这些都以零风险患者，无需离开实验室。
波士顿大学领导的这个小工具背后的团队 - 绰号 miniPUMP，正式名称为心脏微型化精密单向微流体泵 - 表示该技术还可以为构建其他器官的实验室版本铺平道路，从肺到肾脏。他们的发现已发表在《科学进展》上。
“我们可以以前所未有的方式研究疾病进展，”波士顿大学工程学院教授兼机械工程系主任 Alice White 说。“我们选择研究心脏组织是因为它的力学特别复杂，但我们表明，当你采用纳米技术并将其与组织工程相结合时，就有可能将其复制到多个器官中。”
据研究人员称，该设备最终可以加快药物开发过程，使其更快、更便宜。研究人员可以在一开始就使用 miniPUMP 来更好地预测成功或失败，而不是花费数百万甚至数十年的时间将一种药用药物通过开发管道，只是看到它在人体测试时落入最后的障碍。
该项目是 CELL-MET 的一部分，CELL-MET 是一个由 BU 领导的多机构国家科学基金会细胞超材料工程研究中心。该中心的目标是再生患病的人类心脏组织，建立一个由科学家和行业专家组成的社区，以测试新药并为因心脏病发作或疾病受损的心脏制造人造可植入贴片。
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