心臟病發(fā)作或心肌梗塞是全球死亡的主要原因之一，每年導(dǎo)致 1800 萬人死亡。由于 引起的心血管并發(fā)癥，預(yù)計這些數(shù)字將在未來幾年增加。
在Biophysics Reviews中，圣母大學(xué)的研究人員探索了如何使用體外人體組織模型來改善心臟病發(fā)作的治療和診斷。
當(dāng)主要冠狀動脈中的斑塊減慢并阻塞流向心臟的血液，使其缺氧，殺死細胞并導(dǎo)致嚴重的組織損傷時，就會發(fā)生心肌梗塞。這可能導(dǎo)致死亡或?qū)⑿呐K區(qū)域轉(zhuǎn)化為疤痕組織，使其在未來更難跳動。
目前用于心臟病發(fā)作以及癌癥等許多其他疾病的療法和藥物主要是在實驗室中使用動物模型進行研究的。然而，只有十分之一的適用于動物的療法最終在臨床應(yīng)用中取得成功。人類中也有偶爾但有影響的副作用，而這些副作用在動物身上是看不到的。
“盡管動物模型給出了有機體如何對病理狀況作出反應(yīng)的整體系統(tǒng)視圖，但這并不是人體組織會給出的確切反應(yīng)，”作者 Pinar Zorlutuna 說。“如果你有一個人類模型和你的動物模型，你很可能會在早期發(fā)現(xiàn)兩者之間的差異，然后再進行臨床試驗并在那里失敗。”
體外人體模型使研究人員能夠檢查心臟病發(fā)作和體外纖維化組織治療的影響。他們使用類器官、源自干細胞的 3D 類器官多細胞模型來模擬自然發(fā)育、結(jié)構(gòu)組織、再生和疾病進展。同時，微流控設(shè)備控制細胞放置和流體流動，就像芯片上的心臟一樣，而生物打印允許心臟組織逐層構(gòu)建。
“這些模型對于推進我們在臨床前研究中所做的工作非常重要，”Zorlutuna 說。“它們可以幫助以更快、更安全、更有效的方式將治療方法應(yīng)用于更多人。”
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