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用MEMS芯片找到控制心臟病的方法

作者: 時間:2018-01-04 來源: 微迷網 收藏

  EETimes佛羅里達州報道,對于研究心血管疾病的成因和預防方法,未來將不僅局限于解剖大鼠或培養皿中培養心臟細胞。在新加坡南洋理工大學,醫學研究人員正嘗試利用一款新開發的微機電系統()微流控,來實現這一目標。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201801/373950.htm

  該模擬了當脂肪和膽固醇積聚在內部動脈壁斑塊上時,動脈中的精確血流情況。在活組織中,由此產生的動脈粥樣硬化會(atherosclerosis)限制血液流動,并可能導致心臟病發作。這款最牛的地方是,能夠模擬心臟血管細胞的炎癥反應,這種反應能夠切斷血液供應。如果這些反應能被抑制,那么心臟病就不會發生。

  在實驗中,研究人員首先使用人造血液來完善通過微流體“血管”的流動通道,然后使用真實血液模擬需要消除的炎癥反應,以防止心臟病發作。因為在芯片上可以密切觀察到血管內壁細胞的反應,所以研究小組聲稱他們的動脈粥樣硬化建模方法,遠遠優于使用培養細胞或實驗室動物模擬條件的方法。

  該小組希望學習如何通過多種手段來調節血管收縮,以防止或至少減輕心臟病發作。到目前為止,研究人員的精力已經集中在心臟血流的整體生物力學上,并精確地模擬了心臟血管的形狀和幾何結構,以查明血管收縮原因。

  這個僅方寸之間的芯片擁有兩個堆疊的腔室,通過柔性聚合物膜隔開,以模擬導致心臟病發作的條件。底部腔室包含壓縮空氣,頂部腔室包含血液(或血樣測試流體)。為了準確地模擬一顆真實的心臟,研究人員從冠狀靜脈培養內皮細胞(endothelial cells ),使其充滿流體填充室。該系統通過將空氣泵送到柔性充氣室中來操作,從而推動薄膜以模擬阻塞動脈中受限制的血流。

  

用MEMS芯片找到控制心臟病的方法

 

  在芯片上實現動脈粥樣硬化的模擬,并在心臟病發作前評估血管的狹窄和血液的健康狀況

  研究人員發現,隨著血管堵塞情況的加劇,內皮細胞釋放出一種導致動脈粥樣硬化的蛋白質。當使用真實血液模擬時,免疫細胞的積聚則更快發展成動脈堵塞斑塊的脂質。

  據芯片研發負責人韓偉厚(音譯)介紹,該芯片在模仿這些眾所周知的心臟病前兆的準確性,使其成為測試新療法的理想裝置。



關鍵詞: MEMS 芯片

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