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近日，国家儿童医学中心-上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心王伟主任医师、付炜副研究员团队联合南京大学鼓楼医院研究团队，在国际权威学术杂志ACS Nano（SCI影响因子14.588）发表最新科研成果——《利用结构色系统实时监测人诱导多能干细胞定向心肌细胞分化的功能变化过程》(IntrinsicColor Sensing System Allows for Real-Time Observable Functional Changes onHuman Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes)。据悉，该论文为我院建院以来首次以第一作者和通讯作者单位在ACS Nano杂志发表研究论文。
该论文中，团队研究人员开创性地将表面带有微槽的结构色水凝胶材料与人诱导多能干细胞来源的心肌祖细胞相结合，实现“一材两用”——即通过模拟体内微环境早期干预从而促进心肌分化、成熟；同时通过材料的结构色特性，将心肌分化过程中发生的功能变化通过颜色变化反映出来。研究结果表明，微槽结构色水凝胶可以有效促进人诱导多能干细胞来源的心肌细胞分化和成熟；同时，随着分化进程，心肌细胞随之跳动，带动结构色材料的颜色发生红绿蓝的肉眼可见的变化，从而实现了监测心肌分化的“实时”和“可视化”。
在“实时”、“可视化”心脏芯片的基础上，研究人员通过RNA-seq时序分析发现，与细胞分化成熟相关的基因表达恰与材料颜色变化十分契合，进而通过计算机数学模型构建，得到了人诱导多能干细胞分化时间、基因表达及颜色光谱三者之间的关联关系，从而突破评估细胞基因表达需要破坏细胞，抽提RNA进行分析的传统路径，实现了“无创化”评估细胞基因表达的新手段。
该研究利用结构色水凝胶，构建首个人诱导多能干细胞来源的结构色心脏芯片，并通过颜色变化“实时”、“无创”、“可视化”的监测心肌细胞体外分化过程及功能变化，为研究先天性心脏病及各类心脏疾病提供全新手段，并对心脏疾病的临床精准治疗提供体外药物筛选平台，具有重要意义。作者信息 第一作者：上海儿童医学中心心胸外科2017级硕士研究生、上海交通大学优秀毕业生宫艺其和南京大学鼓楼医院博士研究生陈卓玥。 通讯作者：上海儿童医学中心心胸外科王伟主任医师；南京大学附属鼓楼医院赵远锦教授；上海儿童医学中心儿科转化医学研究所／心胸外科付炜副研究员。 原标题：《跳动的七彩心——儿中心科研团队在国际权威杂志发表研究成果：构建通过颜色变化”实时、无创、可视化”监测心肌分化与功能变化的心脏芯片》
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