【Nature Sensors】BWP无线非接触生物力学孔板：3D心脏类器官收缩力的无损高通量监测

【Nature Sensors】BWP无线非接触生物力学孔板：用于3D心脏类器官收缩力的无损高通量监测

针对3D心脏类器官收缩力学无创、高通量监测的行业难题，新南威尔士大学（UNSW Sydney）Hoang-Phuong Phan 团队、Victor Chang 心脏研究所 Adam P. Hill 团队与东京大学 Timothée Mouterde 团队合作，受鱼类侧线感知机制启发，研发出无线非接触生物力学孔板系统（BWP），相关成果发表于《Nature Sensors》。该技术有效弥补了传统动物模型与人类生理差异大、现有检测技术易损伤样本、通量低、易污染等核心短板，为心血管疾病研究与新药筛选提供全新技术支撑。

BWP创新采用气媒耦合与液体表面张力隔离机制，依托培养基微孔弯液面形成物理屏障，实现检测样本与传感器完全分离，杜绝污染与组织损伤。其利用心脏类器官搏动产生的微压强变化，驱动硅悬臂梁形变，通过压阻效应精准转化为电信号，可定量检测微牛级收缩力，且收缩力与电信号呈现稳定线性关系。该系统在生理搏动频率范围内响应精准、复现性强，防漏安全阈值远超检测需求，稳定性优异。

实测表明，BWP检测精度与传统光学成像高度契合，可精准捕捉温度、药物对心脏类器官搏动的影响，还能定量识别药物诱发的心律异常，实现心脏毒性预警。未来该技术将向高通量阵列、多模态检测、自动化长程培养方向优化，不仅适用于心脏类器官监测，还可拓展至肠道、骨骼肌等收缩类器官研究，具备极高的科研与产业应用价值。