BATA技术体外复现左心室扭转运动，助力心脏研究与器官制造

全文概述

BATA技术通过生物打印模块化组织和组装平台，首次在体外复现了左心室扭转运动（LVT），模拟了心脏的多层心肌纤维取向和同步收缩功能。该研究为心脏力学机制提供了新的体外研究平台，并推动了按需器官制造的发展。

创新点与关键技术

BATA采用人诱导多能干细胞来源的心肌细胞与心脏成纤维细胞共培养体系，利用心脏脱细胞基质水凝胶作为生物墨水，通过精确控制模块组装角度（精度达±10°）实现三层心肌纤维取向的跨壁组装。成纤维细胞主导界面处的细胞外基质重塑，促进电耦合，确保多层组织同步收缩。

功能验证与应用潜力

实验结果显示，BATA成功复现了左心室扭转运动（净扭转角达0.683°），并通过光学映射技术证实了动作电位和钙信号在整个结构中的同步传播。EHT模块对异丙肾上腺素和硝苯地平药物响应准确，显示出在药物筛选中的应用潜力。

未来发展方向

尽管BATA在结构仿生与功能耦合方面取得了突破，但在复杂结构设计、动态培养环境以及一体化制造方式上仍有优化空间。未来应引入电刺激、机械刺激等仿生反馈机制，以更好地促进组织结构重塑和功能成熟。

研究意义与贡献

BATA技术为心脏研究及器官工程开辟了新路径，特别是在“按需器官制造”领域具有重要参考价值。它不仅解决了传统体外心脏模型难以复现多层结构与功能关联的问题，还为药物测试、疾病建模及器官替代提供了新的解决方案。