科学家已成功研发一种可自主跳动的三维"心脏芯片模型"（heart-on-a-chip, HOC），该模型利用钙离子触发肌肉活动，并能对常见药物产生可预测的反应，有望助力对抗心血管疾病和心力衰竭。
这款工程化心脏是全球首个整合双传感器平台的模型，可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（Ali Mousavi）表示："实时观察组织对不同化合物的反应能力，为临床前开发和转化研究带来了重大优势。"
为构建心脏芯片模型，研究人员从大鼠体内提取心肌和结缔组织细胞，将其置于富含蛋白质和营养物质的凝胶中培养生长，随后转移至微型柔性硅芯片上。为测量组织功能，他们采用两类传感器：首先将工程化心肌组织固定在两个微小弹性支柱间，每次跳动时支柱产生微弯，以此反映心跳强度；其次在组织内部植入基于软凝胶的微型传感器（直径约50微米），当细胞收缩时传感器形变，使研究人员得以测量单个细胞水平的机械应力。
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（Houman Savoji）指出："这项突破让我们更接近真正的精准医疗——在治疗开始前即可确定对每位患者最有效的药物。"
心脏病危机日益严峻
心脏病发作源于心脏动脉中脂肪、胆固醇等物质形成的斑块堆积，导致血流严重减少或阻塞。缺血会造成心肌细胞和组织死亡，引发心律失常、心力衰竭、心源性休克或心脏骤停等不可逆损伤。该疾病是加拿大主要死亡原因之一。数据显示印度每分钟发生四例心脏病，其中四分之一患者因此死亡；专家还发现近50%的印度心脏病患者年龄低于40岁，且半数印度男性患者在50岁前发病。
冠状动脉疾病：隐形杀手
冠状动脉疾病（CAD）是引发心脏病的主要诱因，其发展历时数年且除心脏病发作外无明显症状。该疾病始于动脉壁脂肪、胆固醇等物质（即斑块）的堆积，最终导致冠状动脉狭窄或阻塞，使富含氧气的血液无法供应心脏，引发心绞痛、呼吸急促乃至心脏病发作。
通常，45岁以上人群、有心脏病家族史者、睡眠不足者、吸烟者、高饱和脂肪摄入者，以及患有红斑狼疮和类风湿关节炎等自身免疫疾病者，罹患CAD风险显著增高。印度近十分之一的成年人受此困扰，每年约200万人死于该病；此外，美国20岁以上成年人中也有1800万至2000万人患病。
预防冠状动脉疾病需多少运动量？
美国心脏协会建议：每周进行至少150分钟中等强度有氧运动（如快走、舞蹈、园艺），或75分钟高强度有氧运动（如远足、跑步、骑行、网球），或二者组合，并均匀分布于整周以维护心脏健康。规律运动还能降低2型糖尿病、高血压、痴呆症及阿尔茨海默病风险，同时预防多种癌症，并改善睡眠质量与认知功能（包括记忆力、注意力和信息处理速度）。
海耶斯博士建议：若发现运动能力变化或无法保持稳定运动强度，应进行心电图、运动负荷试验、心脏核磁共振或CT扫描等心脏评估。
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