内置应变传感器的心脏芯片药理测量
在培养箱内以电信号连续测量组织收缩，结合光学追踪校验。
用途与模型
- 研究用途
- 比较影响心肌收缩或搏动频率的药物。
- 模型与细胞来源
- 新生大鼠心室肌组织与人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源薄层心肌分别用于验证。
- 方法版本
- 原研究所述材料与实验版本
- 实验形式
- 8 孔打印装置，柔性悬臂内置应变计。
材料与平台
- 药物测量
- 维拉帕米或异丙肾上腺素逐浓度增加；每浓度平衡 10 分钟后记录至少 30 秒。
- 刺激条件
- 维拉帕米大鼠薄层为 1 Hz；异丙肾上腺素人源薄层为 2 Hz。
- 换算和参照
- 电阻变化经多层悬臂力学模型换算，并与同步光学追踪比较。
测量指标与分析
- 收缩应力
- 搏动频率
- 浓度—反应关系
- 长期收缩变化
在独立培养孔记录药物反应，按对应细胞来源和刺激条件分析。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 传感器与光学参照及药物浓度比较。
- 测试范围
- 每个实验样本为独立培养孔内的组织，配有独立传感器和培养液。
- 参照体系
- 同步光学测量、用药前信号及不同浓度。
- 研究结果
- 传感器与光学追踪得到的收缩应力较接近；异丙肾上腺素使人源薄层组织的收缩应力增加。
适用条件与研究局限
- 维拉帕米浓度反应由大鼠薄层组织测得，异丙肾上腺素浓度反应由人源薄层组织测得。
- 测量依赖指定悬臂尺寸及材料力学参数。
来源与原文
- Instrumented cardiac microphysiological devices via multi-material 3D printing原始研究 · Nature materials · 2016-10-24