器官芯片是指在芯片上仿生構(gòu)建微器官來替代生物體，從而進行藥物評估和生物學(xué)研究等。心臟是人體最重要的器官，構(gòu)建具有心肌細胞力學(xué)傳感功能的心臟芯片是器官芯片開發(fā)的重要內(nèi)容。東南大學(xué)的趙遠錦教授（點擊查看介紹）課題組提出了用螺旋結(jié)構(gòu)纖維進行心肌細胞力學(xué)傳感的設(shè)想。該研究成果于近日發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)刊物Advanced Materials 上。這也是趙遠錦教授作為第一作者或通訊作者，以東南大學(xué)作為第一單位在該雜志發(fā)表的第六篇論文。
螺旋結(jié)構(gòu)是自然界最普遍的一種形狀，攜帶重要生命遺傳信息的DNA、攀附在其他物體向上生長的植物藤蔓，包括日常使用的彈簧等都采用這種在局限空間里最佳的存在方式——螺旋結(jié)構(gòu)。受此啟發(fā)，科學(xué)家們仿生研制了一系列用于微機電系統(tǒng)、光學(xué)傳感等的螺旋纖維，但由于制備手段的限制，微尺度的仿生螺旋纖維，特別是具有生物響應(yīng)性的螺旋纖維尚無報道。
近日，東南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的趙遠錦教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了一種基于微流控芯片紡織仿生螺旋纖維的方法（圖1）。該方法借助共軸毛細管微流控系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)多相流體在微流控通道中的流動行為，再結(jié)合流體的快速凝膠化，就可得到具有連續(xù)螺旋結(jié)構(gòu)的微米纖維，纖維的螺距也可通過流體精確調(diào)控。不僅如此，利用三維微流控芯片的技術(shù)優(yōu)勢，通過拓展凝膠前體溶液的流體通道，還可紡織得到多組分結(jié)構(gòu)、核殼結(jié)構(gòu)以及雙螺旋結(jié)構(gòu)等更加復(fù)雜的螺旋纖維。
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