摘 要： 杜克大学生物学工程师构建出像自然心脏组织那样发挥作用的人三维心脏组织。这一研究可能有助于治疗心脏病病人或者作为一种平台筛选新的治疗心脏病的药物。
杜克大学生物学工程师们构建出就像自然心脏组织那样发挥作用的人三维心脏组织,这一研究可能有助于治疗心脏病病人或者作为一种平台筛选新的治疗心脏病的药物。相关研究结果于2013年5月2日在线发表在Biomaterials期刊上，论文标题为“Tissue-engineered cardiac patch for advanced functional maturation of human ESC-derived cardiomyocytes”。
这种在实验室中利用人胚胎干细胞培养出的“心脏补片(heart patch)”克服了细胞疗法所面临的两个主要障碍：它几乎以与自然的心脏细胞相同的速度传导电流；它能够经受适度挤压。而早期试图构建出功能性的心脏补片的努力都不能克服这些障碍。再者，这种三维心脏组织补片的结构和功能性质超过之前报道的人工程心肌(engineered human heart muscle)组织，而且也是迄今为止人工构建出的最接近于天然的人心脏组织。此外，这种方法并不涉及对细胞进行基因操纵。
人胚胎干细胞是多能性的，这就意味着在给予合适的化学和物理信号时，它们能够变成任何类型的细胞。在这项研究中，研究人员将它们诱导为心肌细胞。通过优化细胞生长的三维环境，他们能够让心肌细胞在机械和电学性质上达到史无前例的成熟。
在人发育中的胚胎内，它需要大约9个月的时间才发育出新生儿的功能性心脏，然后再需9年的时间达到成年人时的功能水平。然而，这些工程心脏补片获得这些功能性质只需1个月多一点的时间。研究人员相信，随着科学技术的进步，他们还应当能够缩短时间。
除了可能作为一种治疗心脏病病人的疗法，这种工程心脏组织可能也被用来有效地筛选新的药物或治疗方法。
