研究內(nèi)容

心肌細(xì)胞負(fù)責(zé)產(chǎn)生收縮力，將血液泵送到全身，對機(jī)械力非常敏感，可以啟動機(jī)械電耦合和機(jī)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(xì)胞的電信號方面已取得了顯著進(jìn)展。然而，實(shí)時獲取心肌細(xì)胞機(jī)械傳導(dǎo)中的瞬態(tài)生化信息仍然是一個嚴(yán)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(xì)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(xì)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(jìn)心肌細(xì)胞的排列和定向。此外，通過拉伸集成平臺，在生理和病理?xiàng)l件下成功監(jiān)測了機(jī)械拉伸誘導(dǎo)的心肌細(xì)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(xì)胞進(jìn)行療效評估。

研究要點(diǎn)

要點(diǎn)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(jī)械變形下穩(wěn)定的電化學(xué)傳感性能。

要點(diǎn)2.作者進(jìn)一步將包封有大鼠原代心肌細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)時機(jī)械化學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)(MCT)監(jiān)測的集成平臺。

要點(diǎn)3.該集成平臺不僅可以模擬體內(nèi)心肌細(xì)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(jìn)心肌細(xì)胞的排列和定向。此外，在生理和病理?xiàng)l件下成功監(jiān)測機(jī)械拉伸誘導(dǎo)的心肌細(xì)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(xì)胞進(jìn)行療效評估。

來源：傳感器專家網(wǎng)