本发明涉及生物医疗测试，尤其涉及一种心脏器官芯片及制备方法。
背景技术：
1、心脏器官芯片（heart -on-a-chip）是由心肌微组织、柔性结构以及测量模块等组成的体外微生理系统，该技术可以为新药的心脏毒性测试提供一个可以补充或替代动物药物测试的技术平台，以及为精准医疗心脏生理和病理学研究提供新思路。心脏器官芯片的工作原理一般是将心肌微组织和微型柔性结构集成在一体，心肌的收缩带动柔性结构变形，再通过测量柔性结构的变形反推出心肌组织的收缩力。
2、相关技术中测量方式分为两类，一类是通过显微镜成像和图像处理来监测结构的位移，成像时需将细胞从培养箱中取出，造成心肌损伤，并缩短了细胞的存活时间，基于上述原因，另一类测量方式基于电学原理的应变片来监测应变，避免显微镜的光照，但应变传感器存在较大离散性、老化、需要绝缘封装等问题，并且应变较小，导致芯片的灵敏度、稳定性较低。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种心脏器官芯片，能够提高心肌组织检测的灵敏度及稳定性。
2、本发明还提出一种用于制备上述心脏器官芯片的制备方法。
3、根据本发明的第一方面实施例的心脏器官芯片，包括：
4、摆臂，两端分别形成固定端与活动端，所述摆臂的侧部设有第一连接部，所述第一连接部位于所述摆臂的中心与所述固定端之间；
5、检测平台，包括第一固定部与第二固定部，所述第二固定部位于所述摆臂的侧部；
6、柔性铰，具有柔性，所述柔性铰的两端分别连接于所述第一固定部与所述固定端；
7、第一心肌微组织，两端分别连接于所述第二固定部与所述第一连接部；
8、测量模块，用于根据摆臂的摆动信息获取所述第一心肌微组织的收缩力；
9、其中，所述摆臂能够跟随所述第一心肌微组织的收缩和舒张相对于所述第一固定部摆动，并带动所述柔性铰变形。
10、根据本发明实施例的心脏器官芯片，至少具有如下有益效果：
11、摆臂的固定端固定于第一固定部，摆臂的活动端能够自由活动，摆臂跟随第一心肌微组织的收缩和舒张而相对第一固定部摆动，柔性铰具有柔性，并能够在摆臂摆动过程中变形，本发明构建了通过心肌微组织收缩、舒张带动摆臂摆动的力学体系，形成了具有大摆动特性的微型心脏器官芯片，摆臂基于第一固定部摆动时，活动端具有较大的活动幅度，活动端的位移被放大，在第一心肌微组织进行收缩、舒张时，摆臂能够快速反应，芯片的灵敏度较高，提高了心肌组织检测的灵敏度及稳定性。
12、根据本发明的一些实施例，所述心脏器官芯片还包括具有柔性的弹性体，所述摆臂还包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部分别位于所述摆臂相对的两侧，所述检测平台还包括第三固定部，所述第三固定部与所述第二固定部分别位于所述摆臂相对的两侧，所述弹性体的两端分别连接于所述第二连接部与所述第三固定部；所述弹性体用于提供驱使所述摆臂背向所述第一心肌微组织摆动的作用力。
13、根据本发明的一些实施例，所述心脏器官芯片还包括第二心肌微组织，所述摆臂还包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部分别位于所述摆臂相对的两侧，所述检测平台还包括第三固定部，所述第三固定部与所述第二固定部分别位于所述摆臂的两侧，所述第二心肌微组织的两端分别连接于所述第二连接部与所述第三固定部；
14、其中，所述第一心肌微组织与所述第二心肌微组织中的一个设置为心房肌肉组织，另一个设置为心室肌肉组织。
15、根据本发明的一些实施例，第一方向为所述活动端朝向所述固定端的方向，第二方向为所述摆臂与所述第一固定部的排布方向；
16、其中，所述摆臂包括过渡部，所述过渡部沿所述第二方向的长度在所述第一方向上逐渐减小，所述固定端设置于所述过渡部背向所述活动端的一端；
17、和/或，所述柔性铰包括相连的摆动部与变形部，所述摆动部连接于所述固定端，所述变形部沿所述第二方向的长度小于所述摆动部沿所述第二方向的长度，所述变形部能够跟随所述摆臂的摆动而变形。
18、根据本发明的一些实施例，所述测量模块包括观察部，所述观察部用于通过观察所述摆臂的摆动影像获取所述活动端的位移；
19、或者，所述摆臂具有磁性，所述测量模块包括磁传感器，所述磁传感器用于根据所述摆臂的磁场变化检测所述摆臂的摆动角度。
20、根据本发明的一些实施例，所述心脏器官芯片还包括承托部，所述承托部具有柔性，所述承托部的两端分别连接于所述第一连接部与所述第二固定部，所述承托部具有容纳所述第一心肌微组织的生长空间，所述承托部用于引导心肌细胞沿所述承托部的延伸方向生长形成所述第一心肌微组织。
21、根据本发明的一些实施例，所述检测平台还包括基底，所述第一固定部与所述第二固定部均固定于所述基底的支撑面，所述摆臂朝向所述基底的表面与所述支撑面之间设有润滑介质。
22、根据本发明的第二方面实施例的心脏器官芯片制备方法，用于制备第一方面实施例所述的心脏器官芯片，包括：
23、通过3d打印形成所述摆臂、所述检测平台、所述柔性铰，并使所述柔性铰连接于所述摆臂与所述第一固定部；
24、在所述第二固定部与所述第一连接部之间培养第一心肌微组织细胞，使第一心肌微组织细胞通过生长连接于所述第一连接部与所述第二固定部，并形成所述第一心肌微组织。
25、根据本发明的一些实施例，通过3d打印在所述第二固定部与所述摆臂之间形成柔性的承托部，于所述承托部内培养第一心肌微组织细胞；
26、在培养第一心肌微组织细胞时，沿所述承托部的延伸方向拉伸所述承托部，使第一心肌微组织细胞产生平行于承托部延伸方向的预应变，以诱导第一心肌微组织细胞沿所述承托部的延伸方向生长排列，并形成所述第一心肌微组织。
27、根据本发明的一些实施例，采用含磁粉的聚合物通过3d打印形成所述摆臂，在培养第一心肌微组织细胞时，向所述摆臂施加磁场，以驱使所述摆臂摆动并拉伸所述承托部。
28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.心脏器官芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的心脏器官芯片，其特征在于，所述心脏器官芯片还包括具有柔性的弹性体，所述摆臂还包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部分别位于所述摆臂相对的两侧，所述检测平台还包括第三固定部，所述第三固定部与所述第二固定部分别位于所述摆臂相对的两侧，所述弹性体的两端分别连接于所述第二连接部与所述第三固定部；所述弹性体用于提供驱使所述摆臂背向所述第一心肌微组织摆动的作用力。
3.根据权利要求1所述的心脏器官芯片，其特征在于，所述心脏器官芯片还包括第二心肌微组织，所述摆臂还包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部分别位于所述摆臂相对的两侧，所述检测平台还包括第三固定部，所述第三固定部与所述第二固定部分别位于所述摆臂的两侧，所述第二心肌微组织的两端分别连接于所述第二连接部与所述第三固定部；
4.根据权利要求1所述的心脏器官芯片，其特征在于，第一方向为所述活动端朝向所述固定端的方向，第二方向为所述摆臂与所述第一固定部的排布方向；
5.根据权利要求1所述的心脏器官芯片，其特征在于，所述测量模块包括观察部，所述观察部用于通过观察所述摆臂的摆动影像获取所述活动端的位移；
6.根据权利要求1所述的心脏器官芯片，其特征在于，所述心脏器官芯片还包括承托部，所述承托部具有柔性，所述承托部的两端分别连接于所述第一连接部与所述第二固定部，所述承托部具有容纳所述第一心肌微组织的生长空间，所述承托部用于引导心肌细胞沿所述承托部的延伸方向生长形成所述第一心肌微组织。
7.根据权利要求1所述的心脏器官芯片，其特征在于，所述检测平台还包括基底，所述第一固定部与所述第二固定部均固定于所述基底的支撑面，所述摆臂朝向所述基底的表面与所述支撑面之间设有润滑介质。
8.心脏器官芯片制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至7中任一项所述的心脏器官芯片，包括：
9.根据权利要求8所述的心脏器官芯片制备方法，其特征在于，通过3d打印在所述第二固定部与所述摆臂之间形成柔性的承托部，于所述承托部内培养第一心肌微组织细胞；
10.根据权利要求9所述的心脏器官芯片制备方法，其特征在于，采用含磁粉的聚合物通过3d打印形成所述摆臂，在培养第一心肌微组织细胞时，向所述摆臂施加磁场，以驱使所述摆臂摆动并拉伸所述承托部。
