中国东南大学生物科学与医学工程学院赵远锦等,受变色龙“变色”机制启发,用心肌细胞和水凝胶开发出一种新材料构建出可变色的“心脏芯片”,旨在通过芯片颜色变化来监测心脏搏动。
这项发表在《科学·机器人学》上。
研究者将大鼠心肌细胞培养在反蛋白石结构的水凝胶薄膜上,反蛋白石结构水凝胶具有有序的纳米结构,可像蛋白石一样反射特定的波长,表现为鲜艳的结构色。
赵远锦介绍说,水凝胶像果冻一样很柔软,细胞在其表面固定生长后,细胞的收缩与舒张可引起水凝胶材料同步收缩与舒张,并伴随着有序纳米结构晶格的周期变化,表现为结构色的改变。
“变色龙改变颜色正是通过自身细胞对有序纳米结构的调控实现的,受此启发,我们提出并实现利用细胞来调控结构色。”赵远锦说。
赵远锦说,将“活体”结构色水凝胶材料集成到微流控芯片中,构建出具有微生理可视化功能的“心脏芯片”,就能通过芯片颜色变化来监测心脏搏动。这一新技术为药物筛选及单细胞生物学等研究提供了崭新平台。
研究人员说,除心肌细胞外,平滑肌等具有收缩功能的细胞都可以用来实现这种功能。
来源:新华社/周舟