大國科技|全球首個活體心臟起搏器模型
【有線新聞】心臟疾病導致心跳過慢時,傳統方法是在病人體內安裝電子起搏器,刺激心臟恢復正常的規律跳動,確保有足夠的血液和氧氣輸送全身,不過電子起搏器的電池耗盡後要更換,有無方法可以解決呢?
中科院分子細胞科學卓越創新中心成功在實驗室裡利用人體幹細胞打造出全世界第一個「活體心臟起搏器模型」,它模仿心臟「指揮中心」竇房結。竇房結雖然只有幾毫米大,但每分鐘會自動發出60到100次電脈衝訊號,指揮心臟規律跳動。
研究團隊透過化學分子引導人體幹細胞一步步變成類似竇房結的活體器官,再進一步打造出神經組織,就像副交感神經在安靜時令心跳放緩,在運動時加速心跳一樣,相當於心跳的「調速器」。當它與竇房結組裝在一起後,神經纖維竟然主動伸出觸手,連接起搏細胞,最後再接上心房,人類首次實現在體外重現「神經遙控心臟起搏器」的全過程,它可以自主跳動,也能對影響心率的藥物產生反應。
中國科學院分析細胞科學卓越創新中心研究員曾安:「它提供了一個非常獨特的研究人類特異的心率的這樣的一個體外模型,比如說我們可以研究在一些腫瘤的情況下,或者在一些衰老的條件下,或者是阿爾茨海默等一些神經系統的這些疾病的狀態下,我們心臟它如何受到這樣的影響,我們可以去更好地去找到一些藥物進行干預。」
活體模型可以作為心律失常藥物篩選的「試藥替身」,最終目標是在未來,病人能用自己的細胞培育出一個可以真正融入身體、不需要更換電池的生物起搏器。