科学家已创建了一种三维"芯片上心脏"（HOC）模型，该模型能自主跳动，利用钙离子启动肌肉活动，并对常见药物产生可预测的反应，有望帮助对抗心血管疾病和心力衰竭。
这种工程化心脏首次集成了双传感平台，能够实时追踪心脏组织从整体到细胞水平的活动，帮助科学家测量细胞功能，这对预防心血管疾病患者的心力衰竭至关重要。
蒙特利尔大学生物医学工程师、第一作者阿里·穆萨维表示："能够实时观察组织对不同化合物的反应，对临床前开发和转化研究来说是一个重大优势。"
为创建他们的"芯片上心脏"（HOC）模型，研究人员从大鼠身上采集了心肌和结缔组织细胞。他们将这些细胞放入富含蛋白质和营养物质的凝胶中帮助其生长，然后将其放置在微小、柔性的硅芯片上。
为了测量组织的工作情况，他们使用了两种类型的传感器。首先，他们将工程化的心脏组织附着在两个小型弹性柱之间。每次组织跳动时，支柱会轻微弯曲，这种弯曲显示了心跳的强度。
然后，他们在组织内部放置了微小、柔软的基于凝胶的传感器。这些非常小的液滴——约50微米宽——随着细胞收缩而改变形状。这使研究人员能够在单个细胞水平上测量机械应力。
谈及这一发展，蒙特利尔大学机械与生物医学工程师、资深作者侯曼·萨沃吉表示："这一突破使我们更接近真正的精准医疗，因为它赋予我们在治疗开始前就能确定对每个人最有效的药物的能力。"
心脏病发作危机的上升
心脏病发作发生在流向心脏的血液严重减少或被阻塞时，这是由于心脏动脉中脂肪、胆固醇和其他物质形成的斑块积聚所致。
在心脏病发作期间，血液流动不足会导致心肌中的细胞和组织死亡，造成不可逆的损伤，可能导致心律失常、心力衰竭、心源性休克或心脏骤停等严重并发症。
这是该国的主要死亡原因之一。每分钟有四名印度人经历心脏病发作，其中四分之一因此死亡。专家还注意到一个上升趋势：近50%的心脏病发作患者年龄在40岁以下，而印度男性中一半以上的心脏病发作发生在50岁之前。
冠状动脉疾病：无声杀手
冠状动脉疾病（CAD）是最常见的可能导致心脏病发作的疾病之一。它经过多年发展，除了心脏病发作外，没有明显的症状和体征。
该疾病始于动脉壁内外脂肪、胆固醇和其他物质（称为斑块）的积聚。
随着时间的推移，这可能导致冠状动脉狭窄或阻塞，并阻断富含氧气的血液流向心脏，从而导致胸痛（心绞痛）、呼吸短促，最终导致心脏病发作。
通常，45岁以上的人、有心脏病家族史的人、睡眠不足、吸烟、摄入饱和脂肪以及患有狼疮和类风湿关节炎等其他自身免疫疾病的人，患CAD的风险会增加。
近十分之一的印度成年人患有CAD，每年约有200万人死于该疾病。此外，约有1800万至2000万20岁及以上的美国成年人也受到该疾病的影响。
应该进行多少运动来预防CAD？
美国健康协会建议每周至少进行150分钟的中等强度有氧运动，例如快走、跳舞和园艺，或每周75分钟的高强度有氧运动，例如远足、跑步、骑自行车或打网球，或两者结合，最好分散在整周内进行，以保持心脏健康。
此外，定期锻炼还可以降低2型糖尿病、高血压、痴呆症和阿尔茨海默病以及多种癌症的风险。它还有助于改善睡眠、认知能力，包括记忆力、注意力和处理速度。
海耶斯博士建议，如果您注意到运动能力发生变化或无法进行持续水平的运动，应选择心脏评估，例如心电图（EKG）、压力测试、心脏MRI或CT扫描来生成心脏图像。
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