Посмотрите как работает сердце-на-чипе: оно функционирует, как настоящее
Орган на чипе miniPUMP можно использовать для изучения того, как различные лекарства влияют на работу сердца. Его разработали в Бостонском университете.
При проведении кардиологических исследований ученым идеально подходят настоящие живые человеческие сердца. Но это слишком ценный и редкий орган. Ученые разработали альтернативу - крошечное механическое сердце, которое работает от настоящих кардиомиоцитов.
Размер миниатюрного однонаправленного микрожидкостного насоса с плоским корпусом для сердца, сокращенно miniPUMP (Precision-enabled Unidirectional Microfluidic Pump) составляет всего 3 см². Он воспроизводит функцию желудочка (нижней камеры) настоящего сердца, перекачивая через себя воду точно так же, как настоящее сердце перекачивает кровь.
Слева miniPUMP бьется благодаря сокращению сердечной ткани. Когда это происходит, то выбрасывается жидкость (справа) - точно так же человеческое сердце перекачивает кровь. Изображение: Michas et al., Sci. Adv. 8, eabm3791 (2022), CC BY-NC
Устройство состоит из пластиковой основы, на которой установлены крошечные акриловые клапаны, напечатанные на 3D-принтере, трубки и сам насос. Сам насос включает в себя каркас, состоящий из ряда связанных концентрических акриловых спиралей. В них засевают живые кардиомиоциты человека (клетки сердечной мышцы). По мере того, как эти они расширяются и сжимаются в унисон, гибкий каркас движется вместе с ними, перекачивая воду через miniPUMP.
Кардиомиоциты можно получить, используя клетки кожи, крови или почти любого другого типа легкодоступных клеток. Они перепрограммируются в стволовые клетки, которым затем можно дифференцировать в клетки сердца. Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Science Advances.