科技日報北京7月12日電 (實(shí)習記者張佳欣)據近日發(fā)表于《先進(jìn)生物學(xué)》月刊的一項研究，加拿大研究人員在實(shí)驗室培育出一個(gè)小型的人類(lèi)左心室模型。這種生物人工組織結構由活的心臟細胞組成，跳動(dòng)的強度足以將液體泵入生物反應器。這種模型可作為實(shí)驗平臺，給研究和治療心臟疾病提供新方法。

　　多倫多大學(xué)應用科學(xué)與工程學(xué)院研究人員表示，利用這些模型可測量射血量(每次心室收縮時(shí)排出的血量)和血壓，研究細胞、組織和器官的功能，所有這些都無(wú)需侵入性手術(shù)或動(dòng)物實(shí)驗。此外，還可用它們來(lái)篩選藥物分子、測試藥物影響等。

　　為了讓實(shí)驗室培養的細胞和組織形成更接近人體中的三維形態(tài)，研究團隊使用了由生物相容性聚合物制成的微型支架。這種支架通常帶有凹槽或網(wǎng)狀結構，可在上面種植心肌細胞，使其在培養液中生長(cháng)。隨著(zhù)時(shí)間推移，活細胞生長(cháng)在一起，形成一個(gè)組織。支架的基本形狀或圖案促使生長(cháng)的細胞在特定方向上對齊或伸展，還可以用電脈沖來(lái)控制它們跳動(dòng)的速度。

　　研究人員創(chuàng )造了一種形狀像平板的支架，由3個(gè)網(wǎng)狀板組成。在將細胞種植到支架上生長(cháng)大約一周后，再將薄片繞著(zhù)一個(gè)中空的聚合物軸(稱(chēng)為心軸)滾動(dòng)。研究人員觀(guān)察到，一個(gè)由3層重疊的心臟細胞組成的管子一致跳動(dòng)，在末端將液體從孔中泵出。管的內徑為0.5毫米，高度約為1毫米，與懷孕19周時(shí)人類(lèi)胎兒的心室大小相當。

　　研究人員表示，所有這些基本都是由一層細胞制成的，但真正的心臟有很多層，每一層細胞朝向不同的角度。當心臟跳動(dòng)時(shí)，這些層不僅收縮，還會(huì )扭曲，有點(diǎn)像擰毛巾把水擠出來(lái)一樣。這使心臟能夠比正常情況下泵出更多的血液。該團隊在3塊板上繪制出彼此之間不同角度的凹槽圖案，從而復制出了這種扭曲排列。

　　【總編輯圈點(diǎn)】

　　左心室要收納從左心房回流的經(jīng)肺臟氧合的靜脈血，使之成為動(dòng)脈血后，再將其泵給全身，滿(mǎn)足身體組織器官的需要。它非常重要，如同身體的發(fā)動(dòng)機。這次科研人員用細胞和支架“種”出了一個(gè)小小的左心室模型，它只相當于一個(gè)19周的胎兒的心室大小。模型雖小，但意義重大，這個(gè)能跳動(dòng)、能泵出液體的迷你心室，可以成為心臟類(lèi)疾病的研究平臺，無(wú)需進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗，科研人員可直觀(guān)觀(guān)察治療手段和各種藥物對這個(gè)心室模型產(chǎn)生的作用。