黃文華、吳耀彬團隊在3D打印構建心肌器官芯片用于藥物心肌毒性評估的研究取得新進展

近日，基礎醫學院黃文華、吳耀彬團隊撰寫的論文Multiscale Anisotropic Scaffold integrating 3D Printing and Electrospinning Techniques as a Heart-on-a-chip Platform for Evaluating Drug-induced Cardiotoxicity在生物材料領域頂尖期刊Advanced Healthcare Materials（1區，影響因子11.092） 以研究長文的形式在線發表。

藥物的心肌毒性是導致新藥研發失敗的重要原因之一。目前用于評估藥物心肌毒性的臨床前實驗模型主要包括體外的細胞二維培養模型和體內的動物模型，但前者難以模擬天然組織復雜的三維結構，后者因動物和人種屬不同導致實驗結果存在較大差異。器官芯片技術則為體外藥物篩選提供了新途徑。然而，體外心肌組織模型仍存在仿生程度低、協同跳動差等主要問題。因此，構建高仿生工程化心肌組織，并集成三維可視化心肌芯片對體外藥物篩選模型的發展至關重要。

基于此，該團隊利用3D打印-靜電紡絲聯合工藝構建出了可促進心肌細胞取向及成熟的多尺度模塊化心肌支架，并利用甲基丙烯酸酐化明膠水凝膠作為粘合劑層層堆疊模塊化支架構建三維心肌組織。通過進一步將三維工程化心肌組織整合到自主設計的微流控芯片系統中實現可視化三維心肌器官芯片平臺的構建。該芯片可用于藥物誘導心肌毒性的評估及對心肌具有保護作用的藥物效果驗證。該研究為構建三維心肌器官芯片提供了一種新策略，為藥物的早期安全性和療效評估提供了高效的三維仿生體外檢測平臺。

附圖 3D打印-靜電紡絲聯合工藝構建心肌器官芯片用于藥物心肌毒性評估示意圖

基礎醫學院吳耀彬副教授、黃文華教授、生物醫學工程學院王玲副教授為本文共同通訊作者，碩士研究生劉思甜、2016級臨床醫學八年制學生王子涵、碩士研究生陳馨怡為共同第一作者。

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