研究內(nèi)容

心肌細胞負責(zé)產(chǎn)生收縮力，將血液泵送到全身，對機械力非常敏感，可以啟動機械電耦合和機械化學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)。通過工程化三維(3D)培養(yǎng)模型構(gòu)建心臟組織和記錄心肌細胞的電信號方面已取得了顯著進展。然而，實時獲取心肌細胞機械傳導(dǎo)中的瞬態(tài)生化信息仍然是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。

武漢大學(xué)黃衛(wèi)華和劉艷玲開發(fā)了一個用于心肌細胞培養(yǎng)、電刺激和電化學(xué)監(jiān)測的3D可拉伸傳感水凝膠集成平臺。該平臺不僅可以模擬體內(nèi)心肌細胞的天然3D微環(huán)境，而且通過嵌入的3D電極的電刺激促進心肌細胞的排列和定向。此外，通過拉伸集成平臺，在生理和病理條件下成功監(jiān)測了機械拉伸誘導(dǎo)的心肌細胞釋放的H2O2，使得能夠在高血壓和糖尿病心肌病狀態(tài)下對心肌細胞進行療效評估。

研究要點

要點1.作者使用彈性三維(3D)聚二甲基硅氧烷(PDMS)多孔支架作為基材，然后均勻涂覆增塑劑和催化劑共官能化的PEDOT:PSS(PPLC)，這賦予了可拉伸支架優(yōu)異的導(dǎo)電性、電催化性能和在機械變形下穩(wěn)定的電化學(xué)傳感性能。

要點2.作者進一步將包封有大鼠原代心肌細胞的膠原水凝膠灌注到所制備的3D可拉伸傳感器的間隙中，形成用于3D心肌細胞培養(yǎng)和實時機械化學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)(MCT)監(jiān)測的集成平臺。

要點3.該集成平臺不僅可以模擬體內(nèi)心肌細胞的天然3D微環(huán)境，而且可以通過嵌入的3D電極的電刺激促進心肌細胞的排列和定向。此外，在生理和病理條件下成功監(jiān)測機械拉伸誘導(dǎo)的心肌細胞釋放的H2O2，使得能夠在高血壓和糖尿病心肌病狀態(tài)下對心肌細胞進行療效評估。

來源：傳感器專家網(wǎng)