中国科学家开发出可变色“心脏芯片”

新华社华盛顿4月1日电(记者周舟)受变色龙“变色”机制的启发，中国科研小组研制出一种含有心肌细胞和水凝胶的新材料，可用于构建变色“心脏芯片”，通过芯片的颜色变化来监测心脏跳动。

美国科学机器人杂志最近发表的一篇论文显示，研究人员在具有反蛋白石结构的水凝胶膜上培养大鼠心肌细胞。反蛋白石结构水凝胶具有有序的纳米结构，可以像蛋白石一样反射特定的波长，并显示出明亮的结构颜色。

中国东南大学生物科学与医学工程学院的赵元进教授告诉新华社，胶状水凝胶非常柔软。细胞在其表面生长后，细胞的收缩和松弛可导致水凝胶材料同步收缩和松弛，伴随有序纳米结构晶格的周期性变化，这表现为结构颜色的变化。

“变色龙的颜色变化是通过自身细胞对有序纳米结构的调节来实现的。受此启发，我们提出并实现了细胞对结构颜色的调节。”赵元进说。

赵元金说，通过将“活体”结构的彩色水凝胶材料集成到微流控芯片中，构建具有微生理可视化功能的“心脏芯片”，可以通过芯片的颜色变化来监测心脏跳动。这项新技术为药物筛选和单细胞生物学研究提供了新的平台。

研究人员说，除了心肌细胞，平滑肌和其他具有收缩功能的细胞也可以用来实现这一功能。