芯片上模拟心脏病发作：科学家复制头号健康杀手的关键方面

芯片上模拟心脏病发作：科学家复制头号健康杀手的关键方面"我们的设备在一个相对简单和易于使用的系统中复制了心脏病发作的一些关键特征，"生物医学工程和干细胞生物学及再生医学副教授MeganMcCain说，他与博士后研究员MeganRexius-Hall开发了该设备。"这使我们能够更清楚地了解心脏病发作后心脏是如何变化的。从那里，我们和其他人可以开发和测试对限制心脏病发作后可能发生的心脏组织的进一步退化最有效的药物，"McCain补充说。他和Rexius-Hall在最近发表在《科学进展》杂志上的一篇文章中详细介绍了他们的发现，题目是"心肌梗塞边界区芯片显示了氧气梯度对心脏组织功能的独特调节。"美国的头号杀手冠心病是美国的头号杀手。根据美国心脏协会的数据，2018年有36.09万美国人患此疾病，严重的冠心病会导致心脏病发作，心脏病发作占美国死亡人数的12.6%。当冠状动脉中的脂肪、胆固醇和其他物质严重减少富含氧气的血液流向心脏的一部分时，就会发生心脏病，2005年至2014年期间，平均每年有80.5万美国人发生心脏病发作。即使病人从心脏病发作中幸存下来，随着时间的推移，他们也会变得越来越疲劳和容易生病；有些人甚至因心脏衰竭而死亡。这是因为心脏细胞不像其他肌肉细胞那样可以再生。相反，免疫细胞出现在受伤的部位，其中一些可能是有害的。此外，疤痕的形成削弱了心脏和它能泵出的血液量。然而，科学家们并不完全了解这一过程，特别是心脏健康和受伤部位的心脏细胞如何相互沟通，以及它们在心脏病发作后如何以及为何发生变化。麦凯恩和Rexius-Hall相信他们的芯片上的心脏病发作可以为这些奥秘带来一些启示："从根本上说，我们希望有一个模型，可以让人们更好地了解心脏病发作的伤害。"芯片上的心脏病发作芯片上的心脏病发作实际上是从头开始建立的。底部是一个22毫米乘22毫米的正方形微流体装置，由一种叫做PDMS的橡胶状聚合物制成，其对立面有两个通道，气体在其中流动。上面有一层非常薄的同样的橡胶材料，它对氧气是可渗透的，芯片的顶部绘制了一层微型蛋白质图案，"这样心脏细胞就会排列起来，形成与我们心脏相同的结构。最后，将啮齿动物的心脏细胞移植到蛋白质上生长。"为了模拟心脏病发作，含氧和不含氧的气体通过微流体装置的每个通道被释放出来，"将我们的心脏暴露在芯片上的氧气梯度中，类似于心脏病发作时的真实情况"，McCain说。由于微流控设备小而清晰，在显微镜下很容易看到，它还允许研究人员实时观察心脏病发作后有时发生的功能变化，包括心律失常或不规则的心跳，以及收缩功能障碍，或心脏收缩强度的下降。在未来，研究人员可以通过添加免疫细胞或成纤维细胞（心脏病发作后产生疤痕的细胞）使模型更加复杂。相比之下，研究人员无法通过动物模型实时观察心脏组织的变化。此外，传统的细胞培养模型将心脏细胞统一暴露在高、中或低水平的氧气中，但没有梯度。Rexius-Hall说，这意味着它们不能模拟心脏病发作后所谓的边界区受损心脏细胞的真实情况。"设想我们的设备在不久的将来对病人的生活产生积极的影响，特别是对心脏病发作来说，这是非常令人兴奋和有意义的，因为心脏病发作是非常普遍的"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334679.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334679.htm

研究人员通过重新编程疤痕细胞逆转心脏病发作的损害

研究人员通过重新编程疤痕细胞逆转心脏病发作的损害新研究的关键涉及让像这样的成纤维细胞转化为健康的心脏组织，从而帮助恢复其弹性仅在美国，每40秒就有一个人心脏病发作，这意味着找到一种方法来预防和减少这些心脏事件的损害是科学家们的主要优先事项。虽然大量的研究用于预防心脏病发作，但我们现在看到对如何在心脏遭受损害后进行修复的调查，特别是心脏病发作后形成的疤痕组织。这是因为留下的疤痕组织比健康的心脏组织更加坚硬。由于它的弯曲度较小，它可能会限制心脏的正常功能，并导致未来的并发症。今年早些时候，澳大利亚的研究人员发现了一种通过提高弹性蛋白来对抗大鼠心脏疤痕的方法，弹性蛋白是一种使一些身体组织具有弹性的物质。在该研究中，心脏疤痕缩小并变得更加灵活，使心脏恢复到接近其正常功能。这项新研究是由杜克大学（DU）的研究人员进行的，他们研究了成纤维细胞的功能，这些细胞参与形成结缔组织和疤痕组织。他们的计划是使用一种涉及RNA的过程，称为细胞重编程，这将使成纤维细胞在心脏病发作后重新变成健康的心脏组织。此前，该技术不仅被研究用于心脏修复工作，还被研究用于恢复中风患者的运动功能、伤口修复等等。然而，在与小鼠的合作中，他们发现成年成纤维细胞对重新编程有抵抗力，而幼年成纤维细胞则没有这种情况。他们发现，这种差异涉及一种被称为Epas1的蛋白质氧传感器，它使成年细胞无法遵循重编程指令。当Epas1在成体细胞中被抑制时，它们成功地进行了转化。监督这项研究的杜克大学医学院医学和病理学副教授康拉德-霍奇金森说："当我们逆转了成纤维细胞的老化过程，基本上使成纤维细胞认为它们再次年轻，我们将更多的成纤维细胞转化为心肌。"随着Epas1被抑制，研究小组将RNA包送入心脏病发作的小鼠体内。RNA包含将成纤维细胞转化为健康心脏组织的重新编程指令，并被包裹在外泌体中，外泌体是在整个身体内发现的囊状结构。"外泌体有点像购物袋，"Hodgkinson说。"细胞把很多东西塞进一个大球里，向其他细胞发送和发出信号。它们是细胞之间相互交流的一种方式。""该技术被证明是成功的。"Hodgkinson说："我们能够通过逆转心脏中成纤维细胞的老化来恢复心脏病发作后失去的几乎所有心脏功能。"因为这项研究不仅采用了细胞重编程，而且还采用了一种逆转衰老对一些细胞的影响的方法，研究人员说，这些发现可能对医学的其他领域产生影响，包括再生大脑中的神经元，以及逆转某些皮肤病的皮肤疤痕。该研究已发表在《生物化学杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355769.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355769.htm

英媒：莫德纳拒绝向中国提供公司信使核糖核酸技术

英媒：莫德纳拒绝向中国提供公司信使核糖核酸技术英国媒体报道，中国曾要求美国制药公司莫德纳，提供公司的信使核糖核酸技术，但被莫德纳拒绝。据英国《金融时报》星期天（10月2日）引述消息人士报道，莫德纳（Moderna）基于商业和安全因素拒绝这项要求，这也导致莫德纳在华销售谈判破裂。与灭活疫苗技术相比，莫德纳和BioNTech/辉瑞（Pfizer）采用的信使核糖核酸疫苗技术，能提供了更持久且更好的保护。与莫德纳大中华区团队关系密切的消息人士称，莫德纳早前曾想要进入中国市场，但因北京将交出信使核糖核酸技术，作为获准在华销售产品的先决条件而放弃。消息人士也说，莫德纳领导层不想将疫苗配方交给中国合作伙伴，原因是如果这个合作伙伴搞砸了疫苗生产过程，这将损害公司信誉。莫德纳一向来极力保护公司的知识产权，声称交出专利无法真正解决供应问题。不过，莫德纳在最近几周表达了重新与中国展开谈判的意愿。公司首席医疗官伯顿（PaulBurton）曾说：“如果中国认为他们那里需要疫苗，我们当然很想要与中国展开合作。”业内人士观察到，莫德纳之所以愿意与中国重启谈判，是因为公司最初瞄准的较富裕国家，对疫苗的需求出现疲软迹象。发布：2022年10月2日9:54AM

机器学习算法现在可以快速与准确地诊断心脏病发作

机器学习算法现在可以快速与准确地诊断心脏病发作目前，诊断心脏病发作的金标准是测量血液中蛋白质肌钙蛋白的水平。肌钙蛋白在心肌受损时释放出来；水平通常在心脏病发作后3至12小时内急剧上升，大约24小时后达到峰值。世界各地的许多医院都采用了诊断路径，包括在有人因疑似心脏病发作入院时评估肌钙蛋白水平。但它们有一些局限性：它们需要固定时间收集血样，这在急诊科环境中是一个挑战；它们只将患者分为心脏病发作的低、中或高风险，而不考虑其他重要信息，如症状何时开始或心电图结果；而且，它们没有考虑到性别、年龄和合并症的影响。现在，英国的研究人员已经开发出一种基于人工智能的机器学习算法，该算法快速而准确。该算法被命名为"急性冠状动脉综合征诊断与评估协作"（CoDE-ACS），旨在计算单个患者心脏病发作的概率。研究人员使用了来自全球六个国家的10286名可能出现心脏病发作的患者的数据。除肌钙蛋白水平外，还利用病人的性别、年龄、心电图结果和病史来"教导"机器学习算法，以确定心脏病发作的概率。与现有的方法相比，研究人员发现CoDE-ACS能排除两倍以上的患者的心脏病发作，准确率达到99.6%。该算法准确地预测了各亚组的心脏病发作，包括男性和女性、老年人、有肾脏（肾脏）损伤的人或那些在症状出现后及早到医院就诊的人。研究人员说，他们的CoDE-ACS算法可以防止不太可能有心脏病发作的病人或心脏病发作后遭受心肌损伤或死亡的低风险病人不必要地入院。他们说这将使急诊治疗更有效率和效果，确定哪些病人可以安全回家，哪些需要留下来做进一步检查。"对于因心脏病发作而出现急性胸痛的患者来说，早期诊断和治疗可以拯救生命，"该研究的通讯作者尼古拉斯-米尔斯说。"不幸的是，许多疾病会导致这些常见的症状，而且诊断并不总是直接的。利用数据和人工智能来支持临床决策，对改善病人的护理和我们繁忙的急诊科的效率有着巨大的潜力"。CoDE-ACS目前正在苏格兰进行试验，以观察它是否能减少拥挤的急诊科的压力。该研究发表在《自然医学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359699.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359699.htm

莫德纳在澳洲设信使核糖核酸类疫苗生产设施

莫德纳在澳洲设信使核糖核酸类疫苗生产设施（早报讯）莫德纳公司星期一（8月15日）宣布，将在澳大利亚墨尔本市设立采用信使核糖核酸（mRNA）技术的疫苗生产设施。法新社报道，这将是南半球首个生产信使核糖核酸类疫苗的厂房。新疫苗设施将以莫纳什大学（Monash）为基地，计划每年生产1亿剂量的冠病疫苗、流感疫苗和其他疾病疫苗。莫德纳公司的Spikevax疫苗，是以信使核糖核酸这种尖端技术生产的冠病疫苗之一。以信使核糖核酸技术快速开发的冠病疫苗，是利用一个分子来教导人体识别和对抗冠状病毒等病原体，这与在体外培养冠状病毒，然后将其灭活，使之没有毒性的传统疫苗技术不同。澳洲总理阿尔巴尼斯说，莫德纳公司决定在墨尔本设厂，说明这个疫苗生产巨头“对澳洲充满信心”。阿尔巴尼斯还说，澳洲在冠病大流行期间曾面临冠病疫苗短缺，设立疫苗设施不仅关乎保健或科学，更“关乎国家安全”。发布：2022年8月15日12:45PM

纳米线心脏有机体新技术可为心脏病发作后的康复带来革命性变革

纳米线心脏有机体新技术可为心脏病发作后的康复带来革命性变革心脏病是美国人的主要死因，每36秒就有一个人死于心脏病。心脏病发作是心脏病的一种常见表现形式，当心脏供血受阻时，就会导致氧气和营养物质的缺失，造成不可逆转的组织损伤。虽然支架和药物能有效地重新打开阻塞的血管，但它们并不能修复心脏组织的损伤，从而使患者面临进一步并发症的风险。临床前研究表明，纳米线心脏器官组织有朝一日可以修复心脏，而不仅仅是防止进一步的损伤。南卡罗来纳医科大学（MUSC）和克莱姆森大学（CU）的生物工程师和临床科学家团队正在研究一种革命性的方法，它可以通过修复受损的心脏组织来改变心脏护理的格局。他们在8月份的《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上报告了他们充满希望的临床前研究成果。该团队由梅颖博士领导，梅颖博士是中大和麻省大学生物工程项目的成员，在中大和麻省大学联合任职。该联合项目的博士生RyanBarrs是这篇文章的主要作者之一。"心脏病发作留下的损伤通常被认为是永久性的，需要进行心脏移植，而这种移植手术十分紧缺，"Barrs说。"为此，我们开发出了可导电的'迷你心脏'，可以注射到受伤的心肌中，恢复其泵血功能。"许多研究人员都试图破解如何帮助心脏自我修复的难题。补充死亡的心脏细胞并促进修复的一种有希望的策略是将干细胞分化成'促进修复'的心脏组织。然而，这种方法并不成功。要了解原因，请想象一下心脏病发作后心脏内的混乱环境--充斥着发炎的组织和无情的泵送，对新细胞毫不留情。梅说，加入单个干细胞就好比在暴风雨中种植一棵脆弱的树苗，生根发芽的机会微乎其微。"心脏经常会将干细胞挤压到血管中，造成潜在的副作用和效率低下，"梅解释道。"此外，单细胞在心脏中面临着恶劣的环境，尤其是在心脏病发作后，降低了它们的存活率和有效性"。梅和他的跨学科团队针对过去方法的弱点，提出了一种新策略。他们开发出了一种更有弹性的细胞结构，将干细胞衍生的心脏细胞包围起来，称为心脏器官组织。把它们想象成结构细胞的紧密团结，更有可能抵御心脏的挑战性环境。梅说："通过将这些细胞制成类似心脏的小型微组织，我们可以创造出一种更具可持续性和抵抗力的结构，能够抵御环境的突然变化。"为了评估有机体在临床前模型中治愈受损心脏的能力，梅与麻省医疗中心的细胞疗法和心脏病专家合作，其中包括王红军博士、KristineDeLeon-Pennell博士和DonaldMenick博士。在这项动物研究中，将这些心脏器官组织直接注入心脏后，模拟心脏病发作导致的功能丧失恢复了39%。这一发现表明，细胞装置不仅能防止进一步损伤，还有助于修复已经受损的组织。跨学科团队仍不满足，希望更进一步。梅说："我们意识到，还需要另一层工程来确保与宿主组织的适当整合。"因此，导电硅纳米线的想法应运而生。这些微小的生物相容性导线肉眼看不见，能增强器官组织，使其与原生心脏的电信号同步。这些电信号有助于聚集在一起的细胞协调运动，使它们能更有效地与现有心脏组织整合和泵血。结果是，心脏功能惊人地提高了69%。展望未来，纳米线人体心脏器官组织可能代表着心脏护理领域的一次飞跃，因为它们不仅能防止进一步的心脏损伤，还能积极修复已经造成的损伤。梅说："我们的研究首次在临床前模型中表明，纳米技术和类器官技术的结合有望修复心脏病发作后的组织损伤。"研究小组目前正集中精力加强和完善这项技术。Barrs说："我们计划更仔细地研究纳米线如何改善心脏类器官疗法。要使这种方法成为临床现实，还需要进一步的研究、测试和验证。如果研究继续显示出这种新方法的前景，梅希望它能在未来十年内进行临床试验。最终目标是提供一种比心脏移植更有效、更方便的疗法来治愈受伤的心脏。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394931.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1394931.htm