我们研究实验室为临床级心脏医疗设备开发了仿生测试台

我们与美敦力和 Michael McAlpine 实验室合作，开发了仿生测试台，该测试台由足够大的活体心脏组织组成，可以测试临床级设备。

2015 年，我们实验室开发了一个综合生物材料平台，从统计学上确定了最支持心肌细胞分化的细胞外基质制剂。此后不久，我们建立了一种在生物墨水中用人类干细胞 3D 生物打印细胞外基质制剂的方法。

生物打印结构中的人类诱导多能干细胞可以增殖到高密度，然后在 3D 结构中分化为心肌，从而产生仿生工程厘米级的人类心脏组织，其大小足以容纳医疗设备。因为工程组织是活的，所以可以跟踪干预后设备的影响几个月。

为心脏消融治疗铺平新道路

最近，我们专门探讨了通过左心房肺静脉消融术进行心脏消融治疗的病例。通过我们之前的方法，我们开发了仿生工程测试台，并与美敦力合作测试了他们的冷冻消融尖端。

Michael McAlpine 的实验室在我们的工程组织中添加了灵活的传感器，利用电阻抗断层扫描来实现压力分布的实时时空映射。通过这种方式，我们可以跟踪设备施加到组织上的温度和压力。

我们发现细胞对消融的反应与施加的压力之间存在密切关联。在某些情况下，与未消融的对照相比，心肌细胞可以在消融区域以更圆润的形态存活，并且连接性被破坏。这是消融手术后活体人类心肌细胞的第一个已知功能特征，它表明了消融后心律失常可能重新发展的几种机制。

这些仿生工程测试床可以作为组织健康和功能的指标，并为人体细胞对消融干预的反应提供独特的见解。像这样的研究可以加速开发更有效的心律失常（包括心房颤动）疗法。

这张来自 Brenda Ogle 实验室的图表显示了具有压力感应功能的仿生心肌试验台。

仿生测试台的未来

我们计划使用 Living Tissue 平台来优化心脏消融参数，以确保随着时间的推移保持健康的心脏功能。

目前，仿生测试床的测试方式涉及几个方面的制造：处理干细胞、驱动纯心肌细胞群的分化以及组织的生物打印和组装。几个实验室正在开发这项技术，根据我们的出版物，这些实验室将很快能够制造出足够大的结构来测试临床级设备。