器官芯片：颠覆药物研发流程的“尖刀技术”！(9)

图|基于 DLM 的肝脏芯片肿瘤示意图（来源：Qirui Wu, Jinfeng Liu et al., Organonachip: recent breakthroughs and future prospects, BioMedical Engineering OnLine, 2020）
心脏芯片
心血管疾病是造成人类死亡的一大病因，而微流体技术的出现使心脏组织的体外仿生研究成为可能。心肌是心脏的主要组成部分，心肌细胞（cardiomyocytes，CMs）的跳动与心脏泵送直接相关，可直接用于评估药物作用。2012 年，Grosberg 等人使用 PDMS 制作具有表面纹理的弹性膜，并将新生大鼠 CMs 植入膜上形成肌膜。当 CMs 收缩时，肌膜向一侧卷曲。通过测量这种卷曲的程度，可以分析 PDMS 薄膜上细胞收缩能力大小的差异。
该实验系统既适用于单肌膜检测，也适用于高通量自动化多板检测。随后，2013 年， Zhang 等人利用水凝胶在 PDMS 模型中生产自组装的心肌薄片，CMs 来源于分化心肌。微型器官组织芯片由 3D 打印技术制成，这种技术可以整合心肌和血管系统。该模型利用血管内皮细胞形成血管网络，并在血管网络间隙中添加 CMs。该器官芯片为心血管相关药物提供了一个筛选平台。

图 | 3D 心脏芯片（来源：Qirui Wu, Jinfeng Liu et al., Organ-on-a-chip: recent breakthroughs and future prospects, BioMedical Engineering OnLine, 2020）