以色列的研究团队成功研发微型人体心脏模型,取得突破性成果
热搜大全 2023-08-12
近日,以色列希伯来大学宣布取得了一项重要突破。该校联合以色列理工学院等机构的研究人员研发出了一种仅有半粒米大小的微型人体心脏模型。这一模型在精确药物测试方面具有巨大潜力,有望为心脑血管患者研发更为安全有效的药物。 随着人工智能技术和微型器件的发展,人体器官的仿真模型已成为当今生物医学领域的研究热点。这次研发的微型人体心脏模型,通过微电极和纳米技术等先进技术,能够高度还原真实心脏器官的特征和功能,在模拟药物反应和治疗效果方面具有很大潜力。 与传统的药物测试方法相比,该模型具有更高的准确性和可靠性。科研人员可以将待测试的药物注入模型中,并通过观察模型对药物的反应,评估药物的安全性和疗效,为临床医生提供更可靠的指导。此外,该模型还能帮助研究人员更深入地了解心脏疾病的发生机制,从而为心脑血管疾病的治疗和预防提供更全面的解决方案。 这一研发成果对于心脑血管患者来说意义重大。心脑血管疾病已成为全球范围内的头号杀手,而既有的药物研发方法限制了新药的研制速度和效果。这种微型人体心脏模型的问世,将显著加快药物研发的进程,为病患提供更多更好的治疗选择,有助于降低心脑血管疾病的致命风险。 尽管目前该微型心脏模型还处于实验室阶段,但其突破性的研究价值已受到广泛认可。未来,科学家将进一步完善和优化这一模型,争取在近期进行更为全面的临床试验。我相信,这一创新性研究成果的推广应用,将为心脑血管领域的医学研究探索提供新的机遇和希望。

据悉,这一发表在英国《自然 · 生物医学工程》杂志上的研究中,研究人员利用人类诱导多能干细胞对人体心脏进行了精准复制。心脏模型中的心室、起搏器簇、心外膜和心内膜都模拟了人体心脏的相关结构及功能,实现了对耗氧量、细胞外场电位和心脏收缩等基本参数的实时监测。
根据公报内容表示,利用这一心脏模型,研究人员已取得了此前用传统方法无法实现的突破性成果。例如,他们发现了一种与传统动物模型中观察到的情况不同的心律失常形式。此外,这一心脏模型也有助制药行业开展相关的研发和测试。研究人员测试了它对常用于治疗白血病和多发性硬化症的化疗药物米托蒽醌的反应,探究该药物如何通过相关机制来诱发心律失常。
公报说,研究提供了动物实验的可行替代方案,具有伦理优势。目前,在传感器的配合下,这一心脏模型实现了对关键生理参数的实时监测,推动了驱动心律的复杂线粒体动力学的研究。目前,已有一种机器人系统被开发出来,它完成了 2 万个微型人体心脏模型的筛选工作,为相关药物的研发和应用带来启发。