基于三维仿生心肌微组织芯片的药物促干细胞分化活性筛选方法学研究

项目名称： 基于三维仿生心肌微组织芯片的药物促干细胞分化活性筛选方法学研究

项目编号： No.81402890

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 艾晓妮

作者单位： 北京大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 药物促干细胞心肌分化活性筛选对于心肌梗死干细胞疗法的发展具有重要意义。传统筛选方法难以真实模拟心肌组织的三维生理环境，导致药物筛选后期淘汰率高。本项目以干细胞向心肌细胞分化为模型，提出一套基于微流控的三维仿生心肌微组织药物筛选系统。首先，利用微升级液滴生成和自动化操控技术，发展基于微针阵列的高通量单分散拟胚体（EBs）制备新方法；其次，将微柱阵列和层流操控技术结合，构建单个EBs高通量捕获及其微环境控制的微流控芯片；最后，将上述EBs制备和捕获芯片功能集成，利用三维细胞共培养和多孔膜技术，建立三维仿生心肌微组织芯片系统并用于药物促干细胞分化活性筛选。利用阳性药对该系统的有效性进行验证，比较三维和二维平台筛选结果的异同，以期获得具有较强活性的先导化合物并进行多参数药理评价。本项目拟搭建的三维仿生心肌微组织药物筛选系统，将为微流控技术在药物促干细胞分化活性筛选中的应用提供新的思路和技术借鉴。

中文关键词： 微流控芯片；三维仿生心肌微组织；操控技术；单细胞；药物筛选

英文摘要： Screening of candidate drugs that inducing cardiomyocyte differentiation from embryonic stem cells (ESCs) has a great significance in cell therapy of myocardial infarction. Despite its importance, the standard bench-top technologies are difficult to mimic

英文关键词： Microfluidic chip；3D biomimetic myocardial microtissue；manipulation techniques；single cell；drug screening