Zebra balıklarının kalbinin atan kalbindeki kasılmayı ölçmek için kullanılan dokuya entegre mikrolaserler

0
16

Araştırmacılar, kalp kası hücrelerine veya dokusuna entegre edilmiş küçük lazerlerin, diğer ışık temelli tekniklerden birkaç kat daha derin yerlerde kalp kası hücrelerinde, canlı zebra balıklarında ve canlı kalp dokusunda yüksek çözünürlüklü kasılma ölçümleri elde etmek için kullanılabileceğini göstermiştir. Çarpan kalpte tek hücrelerin kasılma özelliklerini karakterize etme yeteneği, kalp hastalıklarını anlamamızı geliştirebilir ve yeni tedavilerin ilerlemesine yardımcı olabilir.

İngiltere, St. Andrews Üniversitesi’nden Marcel Schubert, araştırmayı 12-16 Nisan’da gerçekleştirilecek tamamen sanal 2021 OSA Biyofotonik Kongresi: Yaşam Bilimlerinde Optik’te sunacak.

Schubert, “Mikroskobik lazerler, görüntüleme yöntemlerinin uygulanamadığı dokuların derinliklerinde biyofiziksel sinyalleri ortaya çıkarabilir” dedi. “Gelecekte bu teknik, yapay kalp dokusu ve rejeneratif kalp tedavilerinin gelişimine rehberlik ederek kardiyovasküler hastalıkların artan yükünün üstesinden gelmeye yardımcı olabilir.”

Çarpan kalbi analiz etmek veya görüntülemek için ışığın kullanılması zordur çünkü doku sürekli hareket eder ve kalpteki yoğun kas lifleri ışığı güçlü bir şekilde dağıtır ve emer. Çok tonlu görüntüleme gibi gelişmiş mikroskopi teknikleri beyinde 1 mm’ye kadar derinliklerde görüntüleyebilse de, kalbin zorlu ortamı fonksiyonel görüntülemeyi yaklaşık 100 mikronla sınırlar.

Yeni çalışmada araştırmacılar, çapı sadece 15 mikron olan küresel mikrolaserler kullanıyorlar. Benzersiz emisyon özelliklerinden dolayı bu lazerler, yüksek sinyal gücü ve kısa edinim süreleri gerektiren uygulamalarda iyi çalışır.

Araştırmacılar, mikro lazerlerin neonatal fare kalp kası hücreleri tarafından içselleştirilebileceğini keşfettiler. Mikro lazer, hücreye girdikten sonra kas lifini oluşturan kasılma lifleri olan miyofibrillerle doğrudan temas halinde kalır. Hücre kasıldığında, lazere dokunan miyofibrillerin kırılma indisini değiştirerek, lazer dalgaboyunda saptanabilir darbe şekilli tedirginlikler yaratır. Kırılma indisindeki bu değişiklikler doğrudan kasılma ile ilişkilidir.

Araştırmacılar ayrıca mikro lazerleri bir zebra balığı embriyosunun kalbinin dış duvarına enjekte ettiler ve ardından ayrıntılı kasılma profilleri kaydetti. Sonuçlar, tekniğin kalbin hızlı hareketlerinden etkilenmediğini gösterdi. Yeni yaklaşım, ilaç taraması veya rejeneratif kardiyak tedavileri test etmek için kullanılabilen kalp dokularının kalın bölümlerinde de çalıştı. Bu doku kesitlerinde, mikro lazer sinyalleri ve kalp kasılması, 400 mikron kalınlığa kadar olan dokulardan ölçülebiliyordu.

Schubert, “Çalışmamız, mikro lazerlerin, hücrelerin kasılma özelliklerini, herhangi bir karmaşık görüntü rekonstrüksiyonu veya doku stabilizasyon süreçleri olmadan güvenilir bir şekilde karakterize etmek için çok yönlü sensörler olarak kullanılabileceğini gösteriyor” dedi. “Gelecekte, bu yaklaşım nakledilen hücreleri ve tasarlanmış kalp dokusunu incelemek için kullanılabilir.”

Araştırmada bir sonraki adım, mikro lazerlerin boyutunu küçültmek ve biyouyumluluklarını artırmak olacaktır. Daha da önemlisi, çok tonlu uyarıma veya kızıl ötesi yayan lazerlere geçilerek, ışık penetrasyonu büyük ölçüde artırılarak, atan kalbin derinliklerinde kasılmaların algılanmasına izin verilebilir.

Ritmi hissedin: implante edilmiş mikrolaserler kalbi içeriden tarar

Daha fazla bilgi: Sunum 14 Nisan Çarşamba 11:30 PDT (UTC-07: 00) için planlanıyor.

The Optical Society tarafından sağlanmıştır

Alıntı: Zebra balığının atan kalbindeki kasılmayı ölçmek için kullanılan dokuya entegre mikrolaserler (2021, 7 Nisan) 7 Nisan 2021 tarihinde https://medicalxpress.com/news/2021-04-tissue-integrated-microlasers-heart-zebrafish adresinden alındı. html

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacına yönelik herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölümü çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz