为了更好地了解心脏病，医生和科学家们一直在努力了解人类心脏组织是如何受其不断变化的环境影响的。具体来说，研究人员希望更好地了解心脏细胞是如何根据其所在的心脏机械环境来调整自身的。一些心脏组织能适应不同的组织力学环境，但对这一过程的研究比较困难。研究活人体内的心脏组织是一项极具侵入性的工作，目前体外的心脏组织模型往往无法证明心脏细胞是如何适应非均匀变化的。
，生物医学和化学工程教授Ma Zhen，和他的研究团队——与加州大学伯克利分校的Kevin E. Healy教授和Costas P. Grigoropoulos教授一起——已经开发出了一个3D心脏微组织模型，该模型允许心脏细胞进行更真实的变异。这项研究最近发表在“Advanced Healthcare Materials.”上
生物医学和化学工程研究生王晨燕(音译)说:“我们用工程学来模拟患病心脏的机械环境。”王是这篇文章的第一作者。
研究团队利用人类干细胞来源的心肌细胞，在由不同力学性能纤维组成的生物材料支架上形成三维组织。伯克利激光热实验室的超高速激光被用于3d打印这些生物材料支架在高空间分辨率。这些具有不同机械特性的纤维使研究人员能够真实地看到心脏组织对不均匀机械环境的反应。
在视频中，该团队能够追踪支架上的人类心脏组织对机械变化的反应，并以非侵入性的方式收集定量数据。利用人体细胞和3D打印技术，王相信3D建模可以帮助我们更好、更真实地了解心脏病理学。
“这可能是一种分析心脏行为和功能的非侵入性方法，”王说。