中青在线南京4月2日电（黄欢 中国青年报·中青在线记者 李润文）东南大学今天宣布，研发出一种用心肌细胞和水凝胶构建一个可变色的“心脏芯片”，通过芯片的颜色变化来监测心脏对不同药物的各种反应，为药物筛选和研发提供了一种新的研究方式。
日前，东南大学生物电子学国家重点实验室赵远锦教授课题组在“器官芯片”的研究中取得重要进展，课题组在国际上率先提出构建具有结构色传感功能的“心脏芯片”的设想，将“活体”结构色水凝胶材料集成到微流控芯片中，开发了具有微生理可视化功能的“心脏芯片”，为药物筛选及单细胞生物学研究等提供了一个崭新的平台。
据了解，“器官芯片”是要在微流控芯片上仿生构建微器官来替代生物体，进行药物评估和生物学研究等。
作为构建未来新药评价体系的重要发展趋势，器官芯片对于支撑我国创新药物研发以及转化医学的发展具有重要意义。心脏是人体最重要的器官，构建具有心肌细胞传感功能的“心脏芯片”是“器官芯片”开发的重要内容。
东南大学生物科学与医学工程学院赵远锦教授介绍，课题组因受到变色龙的启发，将具有特殊光学结构的凝胶与活的心肌细胞组合在一起，细胞在像果冻一样柔软的水凝胶表面固定生长后，其收缩与舒张可带动凝胶薄膜发生形状变化。
随着凝胶内部的晶体排列变化，反射光之间的干涉效果也会随之改变。因此，心肌细胞的搏动状况可通过不同颜色直观的体现出来，继而通过芯片颜色变化来监测心脏反应。
与常规的临床动物试验相比，这种能变色、可视化的“心脏芯片”技术更经济、更快速且无创伤性，在心肌相关的新药研发和疾病研究中具有独特优势。据悉，除了心肌细胞外，平滑肌等具有收缩功能的细胞都可以用这种技术来实现。
据悉，该研究成果于2018年3月29日以“Bioinspired living structural color hydrogels”《活体结构色材料》为题发表在国际顶级期刊《Science Robotics》（科学·机器人）杂志上，这也是中国学者首次在《科学·机器人》子刊上独立完成的论文。
2018-4-2 【中青在线】
