Development of a 3D human fibrotic cardiac model, within a beating heart-on-chip, and optimization of the platform design for electrical activity monitoring

In this study, a 3D in vitro model of human cardiac fibrosis was developed in a microfluidic device, by applying cyclic mechanical stretching and/or supplementing TGF-β1 to human atrial cardiac fibroblasts, with the aim to recapitulate the main hallmarks of cardiac fibrosis (i.e., fibroblast-to-myofibroblast transition and ECM deposition). The platform layout was then optimized and preliminary validated to allow the monitoring of beating activity, envisioning further developments, including cardiomyocytes.

Nel presente studio, un modello in vitro 3D di fibrosi cardiaca umana è stato sviluppato in un dispositivo microfluidico, tramite stimolazione meccanica ciclica e/o somministrazione di TGF-β1 a fibroblasti cardiaci atriali umani, con lo scopo di riprodurre i principali tratti distintivi della fibrosi cardiaca (transizione fenotipica da fibroblasti a miofibroblasti e deposizione di matrice extra-cellulare). Il layout della piattaforma è stato successivamente ottimizzato e preliminarmente validato per l’acquisizione di segnale elettrico, in previsione di futuri sviluppi che includano cardiomiociti.