用于器官特异性循环多轴加载及祖细胞分化的高效微流控平台

机械加载是组织发育、成熟和功能的基本调节因素，然而现有的体外系统主要对载细胞水凝胶施加单轴载荷/应变，限制了其再现生理相关多轴芯片组织力学的能力。在此，我们提出了一种工程化系统，可对带有未分化细胞的真实支架施加可控的多轴机械加载。该系统能够在细胞支架水平实现可编程的循环拉伸与松弛，并兼容载细胞的天然支架和工程化软组织。我们利用计算模拟量化了在不同机械加载周期下组织所经历的应变场，并通过系统实验加以验证，展示了可重复的多种器官相关多轴应变分布。作为概念验证，我们将该方法应用于人类心脏组织，其中对载有单核细胞的天然组织支架施加循环多轴机械加载，促进了心脏结构组织化，并支持自发收缩活动的出现。该方法为在体外再现生理相关组织力学提供了一种可推广的方法，并使得系统研究众多人体组织中的力学调控成为可能。

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