Lebende Herzpumpe auf einem Chip durch Hochpräzisionsfertigung
2022
Boston University, Boston, USA
Biomimetische On-Chip-Gewebe-Modelle sind ein leistungsfähiges Instrument für die Untersuchung der menschlichen Physiologie und die Entwicklung von Therapeutika, mit ihnen können allerdings bisher keine hoch geordneten funktionelle Strukturen abgebildet werden. In dieser Studie wird die hochpräzise Herstellung einer verkleinerter Modellierung der mechanischen Funktion des Herzens auf Organebene vorgestellt. Verwendet wurden ein laserhergestelltes Metamaterialgerüst mit fein abgestimmten mechanischen Eigenschaften, um die Bildung und zyklische Kontraktion einer miniaturisierten, aus induzierten pluripotenten Stammzellen gewonnenen Herzkammer zu unterstützen. Darüber hinaus wurden mikrofluidische Ventile mit extremer Empfindlichkeit hergestellt, um den von der Herzkammer erzeugten Fluss gleichzurichten. Das integrierte mikrofluidische System rekapitulierte die ventrikuläre Flüssigkeitsfunktion und wies eine vollständige Druck-Volumen-Schleife mit isovolumetrischen Phasen auf. Zusammengenommen zeigten die Ergebnisse eine Hochpräzisionsfertigung, die verallgemeinert werden kann, um das zugängliche Spektrum der Organ-on-a-Chip-Modelle auf strukturell und biomechanisch anspruchsvolle Gewebesysteme zu erweitern.
Engineering a living cardiac pump on a chip using high-precision fabrication
Alice E. White, Christopher S. Chen
Eingestellt am: 08.07.2022
[1] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm3791[2] https://www.pcrm.org/news/ethical-science/miniature-model-beating-human-heart?emci=a793b86d-b8ed-ec11-b47a-281878b83d8a&emdi=e7d3fdde-e8ef-ec11-b47a-281878b83d8a&ceid=2015591
