用于机械扰动和功能监测人类类器官响应的介观软体机器人

人类类器官是对于生物学和医学界具有重要意义的研究中颇具前景的模型。在现有的监测类器官的方法中，尚无任何一种能够同时施加可编程的机械力并记录多模态生理反应，而这与从创伤性脑损伤到心律障碍等一系列现象相关。在此，我们提出一种介观尺度软体机器人类器官接口，能够向不同形状的类器官可编程地施加力，并绘制电生理活动与机械响应。该平台将驱动元件与集成传感器相结合，以实现定量测量与控制。使用该技术的研究揭示，球形皮层类器官对机械创伤表现出不同的响应，包括静默、恢复以及神经元放电模式的改变。对心脏环组织的进一步实验表明，持续拉伸会诱发逐搏节律变异和传导改变。这些结果建立了一个框架，用于研究人类组织模型中由力触发的生理状态与疾病样状态之间的转变。

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