无论是由未发现的先天缺陷引起的还是由心脏病发作(心肌梗塞)引起的，当心脏受到损害时，都很难修复。
25亿。这大约是70年来人类心脏跳动的次数。有时，在无情的收缩和放松过程中，心肌不再能承受压力。
如果心肌细胞-心肌细胞-可以通过从自己体内获取的细胞来修复，那么患者的康复就会得到改善。但是制造心脏细胞需要专门针对个人的严格过程。刊登在今天发表在《高级功能材料》上的新文章中密歇根理工大学的研究团队与哈佛医学院合作，显示了在类似心脏的环境中生长的心肌细胞如何更快地成熟，改善功能并减少被患者身体排斥的可能性。
多能干细胞
许多因心脏病发作或先天缺陷导致心脏受伤的人都可以从将健康细胞注入受损的心肌中的“自我治疗”过程中受益。实验室使用诱导的多能干细胞，也称为主细胞，利用生化线索可以对其进行“编程”，使其成为任何类型的细胞，无论是用于心肌还是其他细胞。然而，当前的过程导致细胞发育不足。
迄今为止，制造心肌细胞已经发生在二维环境中(本质上是皮氏培养皿)。但是生长环境在细胞发育方式中起着重要作用。因此，模拟实际的心脏环境时，会在成长的细胞上施加很大的压力和特定的力，从而可以使心肌细胞更坚固。
“不幸的是，干细胞疗法的成功率不高，部分原因是干细胞还不成熟且功能齐全。机械的助理教授Parisa Pour Shahid Saeed Abadi说，其成熟性和功能性至关重要。他在创建心脏细胞生长环境方面的工作在新文章“使用成熟的人诱导多能干细胞衍生的心肌细胞使用多底物基质进行工程”中进行了详细介绍。 -比例尺地形。”
模仿自然心脏环境
Abadi和她的合著者创造了三维基材(本质上是霉菌)，可重现心脏细胞在人体内部生长的环境。基质诱导的生物力学特性包括压力和刚度。
Abadi说：“底物的机械性质在细胞行为中起着重要作用，因为细胞在实际(心脏)环境中感知到的机械暗示是独特的。”“我们正在使用生化和生物力学线索来促进分化和成熟。如果我们不利用物理线索，而仅依靠化学线索，则该过程将面临效率低下和批次间不一致的问题。”
使用光刻和回流工艺，Abadi的基板在微米和亚微米水平上被图案化，近似于细胞所经历的自然物理力。光刻使用紫外线来去除部分聚二甲基硅氧烷(PDMS)基材，以将其模制成圆柱形。
底物的其他微图案会改变细胞中的细胞骨架和细胞核的形状，从而导致细胞中的基因发生变化。随着心肌细胞的成熟，它们的搏动会增强，并类似于天然，成熟的心肌中发现的细胞。
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