研究思路：

通過(guò)將定向細(xì)胞分化與電場(chǎng)調(diào)節(jié)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了具有腔室特異性藥物反應(yīng)和基因表達(dá)的電生理學(xué)上不同的心房和心室組織，通過(guò)研究其收縮力量和其它關(guān)鍵的功能指標(biāo)來(lái)確定藥物分子對(duì)心輸出量的影響。

研究方法：

1 制作Biowire II平臺(tái)及PoMaC聚合物線(xiàn)（圖1 A）。

2 制備水凝膠與心肌細(xì)胞混合物，將其置至Biowire平臺(tái)培養(yǎng)，形成工程心臟組織（圖1 B、C、D、E）。

圖1 工程心臟組織構(gòu)建

3 對(duì)心臟組織施加電刺激進(jìn)行培養(yǎng)。

4 對(duì)心房和心室組織進(jìn)行RNA測(cè)序，檢測(cè)基因表達(dá)。

5 利用CellScale的Microsquisher微力測(cè)試儀測(cè)定PoMaC合物線(xiàn)的彈性模量（圖2），并進(jìn)行有限元建模，來(lái)模擬聚合物線(xiàn)的力學(xué)行為。

圖2 聚合物線(xiàn)力學(xué)性質(zhì)檢測(cè)

6 測(cè)量心臟組織的主動(dòng)力和被動(dòng)力

7 藥物測(cè)試、鈣離子電鏡觀(guān)察、免疫熒光檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析。

結(jié)論：

開(kāi)發(fā)了不依賴(lài)于細(xì)胞來(lái)源的可擴(kuò)展組織培養(yǎng)平臺(tái)，能在電起搏的情況下進(jìn)行藥物測(cè)試，非侵入式在線(xiàn)記錄被動(dòng)張力、主動(dòng)力、收縮動(dòng)態(tài)和Ca2+信號(hào)，以及動(dòng)作電位和傳導(dǎo)速度。

利用此平臺(tái)，結(jié)合細(xì)胞定向分化和電場(chǎng)調(diào)節(jié)，構(gòu)建了不同心房和心室末端的異極性心臟組織。這些組織的基因表達(dá)和藥物應(yīng)答具有腔室特異性，對(duì)血清素和雷諾拉嗪的反應(yīng)不同。此外，對(duì)患者細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月的電子調(diào)節(jié)還能夠模擬多基因左心室肥大癥。