Plattform für Labor-gewachsenen Zellen des Herzens können die Forscher untersuchen, funktionale Effekte von Drogen

Tier-Modelle bieten Vorteile für die biomedizinische Forschung, aber die übersetzung solcher Erkenntnisse auf die menschliche Physiologie kann schwierig sein. Das menschliche Herz, den Energiebedarf und die Funktionen sind schwer zu reproduzieren, in andere Tiere, wie Mäuse und Ratten. Eine neue system sieht zu umgehen diese Probleme und bieten eine funktionale Sicht auf, wie verschiedene Behandlungen können helfen, die maroden Zellen im Herzen nach Sauerstoff-und Nährstoff-Entzug.

Forscher haben enthüllt einen neuen Silizium-chip, der hält, menschliches Labor-gewachsen-Herz-Muskel-Zellen, die für die Beurteilung der Wirksamkeit von neuen Arzneimitteln. Das system umfasst die Herz-Zellen, die sogenannten kardiomyozyten, gemustert auf dem chip mit Elektroden, die sowohl stimulieren und Messen elektrische Aktivität in den Zellen. Die Forscher diskutieren Ihre Arbeit in dieser Woche APL Bioingenieurwesen.

Diese Funktionen bieten eine Möglichkeit für die Bestimmung, wie die Einschränkung der Durchblutung, die zu einem gefährlichen Zustand bekannt als Ischämie, änderungen, die ein Herz Leitgeschwindigkeit, beat Frequenz und wichtige elektrische Abständen mit Herz-Funktion.

Ischämische Bedingungen schwierig gewesen, zu imitieren, sich in andere Tiere. Das Herz einer Ratte, zum Beispiel, hat einen Stoffwechsel, der mehr als sechs mal höher als das eines menschlichen Herzens ist, das heißt, Sie stehen einem erhöhten Bedarf an Glukose schneller und können fallen in Ischämie schneller.

Ein zentraler Beitrag der funktionelle Systeme basierten auf menschlichen Zellen ist die Fähigkeit, zu prüfen, wie Behandlungen auf die breitere Funktion von menschlichen Geweben.

„Sie gehen zum Arzt, und Sie nicht sofort auf der Suche nach Biomarkern, aber das ist, wie viel der Droge-Entdeckung wird durchgeführt,“ sagte James Hickman, ein Autor auf der Studie. „Statt, der Arzt würde im wesentlichen zu Fragen Sie,“ Wie werden Sie funktionieren?'“

Die Gruppe verwendet die chip ‚ s einzigartige Fähigkeit, um zu bestimmen, Leitgeschwindigkeit von elektrischer Aktivität zu untersuchen, wie Medikamente entwickelt, die zur Eindämmung der Auswirkungen von Ischämie betreffen gap junctions, die Tunnel zwischen kardiomyozyten, die es Ihnen ermöglichen, propagieren ein elektrisches signal.

Sie fanden, dass die Droge ZP1609 verringert den dramatischen Rückgang der Leitung speed Zusammenhang mit der gap junction-Abbau, wenn die chips platziert wurden in ischämischen Bedingungen, echo Erkenntnisse über die Droge in andere Modelle.

Hickman bald hofft, verwenden Sie die Robustheit der Plattform, um zu studieren anderer Organe, darunter, wie die Zellen der Herz-signal zu den Zellen in die Leber und das Gehirn, während unter Ischämie oder wie Ischämie-Effekte in andere Organe, insbesondere das Gehirn.