综述：先进心脏芯片的最新进展、应用及未来前景

《Micromachines》：Recent Developments, Applications, and Future Prospects of Advanced Hearts-on-a-Chip

　　

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摘要

心脏芯片（Heart-on-a-chip, HoC）平台是微流控技术和细胞生物学的前沿融合成果，旨在模拟人体心脏复杂的生理、电学和机械环境。HoC设备能够在高度可定制的环境中培养和观察心肌细胞，并实现对细胞的实时观察。然而，现有的HoC系统面临关键的转化应用瓶颈。最为显著的问题是，实验室培养的心肌细胞在结构和功能上始终不成熟，且缺乏细胞复杂性。本文评估了为解决这些限制而设计的最新工程和生物学策略，包括多细胞共培养技术的进展、仿生电/机械刺激方法以及促进细胞功能成熟的微血管制备技术。最后，我们探讨了当前心脏模型应用的情况、存在的挑战以及未来的发展方向。