Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden biyofizikçiler ve meslektaşları kalp dokusunu gözlemlemek için basit bir yol önerdiler. Göreceli olarak karmaşık olmasının yanı sıra, yeni yöntem, kullanımda olan analoglara kıyasla daha ucuzdur ve daha bağımsız sonuçlar üretir. Çalışma Annals of Biomedical Engineering'de gerçekleştirildi .
Kalp dokusu özel bir kas türüdür. Uyarma dalgaları içinden yayıldığında, bu bileşen liflerin büzülmesine neden olur. Uyarma dalgaları, organın düzgün çalışmasını sağlamak için kalp bölmelerinin çalışmasını koordine eder.
Aralarında aritmiler bulunan birçok kalp hastalığı, uyarma dalgası iletimindeki bozulmalarla veya bazı tuhaf yayılma rejimleriyle ilişkilidir. Bu nedenle, kalpteki uyarma dalgası yayılma mekanizmaları hakkındaki temel araştırmalar önemlidir. Bu tür çalışmalar kalbin nasıl işlediğine, aritmilerin nasıl ortaya çıktığı ve çeşitli ilaçların ve maddelerin kalp dokusundaki süreçleri nasıl etkilediğine dair bilgiler sağlar.
Uyarma dalgalarını gözlemlemek için temel yöntemlerden biri optik haritalamadır. Kalp dokusunda uyarmaların yayılmasını görselleştirmek için floresan boyaların kullanılmasını içerir. İşlem, hassas video kameralarla izlenir ve elde edilen veriler daha sonra analize tabi tutulur.
Optik haritalamanın bazı dezavantajları vardır. Bir kere, tekniğe uygun boyalar ve kameralar oldukça pahalıdır. Diğer bir dezavantaj, boyanın ilaçlarla etkileşime girebilmesi ve böylece deneyi bozabilmesidir. Boyalar ayrıca kalp doku örneğindeki hücreleri de etkileyerek ömürlerini kısaltır.
Kardiyak doku kültürünü polidimetilsiloksandan yapılmış elastik bir substrat üzerinde büyütürseniz, mikroskopla dalga yayılımını gözlemlemenin mümkün olduğunu ve boyaya gerek olmadığını gördük. "
Konstantin Guria, Kıdemli Araştırmacı, MIPT Uyarılabilir Sistemler Biyofiziği Laboratuvarı
Bu fikir yeni yöntemin temelini attı. İçinde kalp dokusu elastik bir substrat üzerinde yetiştirilir. Sonuç olarak, bir uyarma dalgası deneydeki örnek boyunca yayıldığında, substrat deforme olur. Bu işlem eğik aydınlatma ile optik olarak kaydedilebilir. Teknik, kamera gereksinimlerini kolaylaştırır, çünkü bir GoPro bile yeterli kalite sağlar.
Konstantin Agladze, "Konvansiyonel haritalamadan daha basit ve daha ucuz bir yöntem önermiştik. Bununla birlikte, analiz edilen maddenin bir boya ile etkileşime girmediğinden emin olmak, daha büyük bir rekabet avantajıdır, çünkü görselleştirme için gereksiz hale geldi." MIPT'de Uyarılabilir Sistemler Biyofizik Laboratuvarı'na başkanlık etmektedir.
Yeni yöntem, kök hücrelerden yetiştirilen doku kültürleri üzerindeki çeşitli işlemlerin uygun fiyatlı testi için kullanılabilir. Süreç kendini otomasyona borçludur ve düzenli haritalamaya dayananlardan daha uzun gözlemler için uygundur.
MIPT personeline ek olarak, bu çalışmada Vladimirsky Moskova Bölgesel Araştırma ve Klinik Enstitüsü ve Rus Bilimler Akademisi Teorik ve Deneysel Biyofizik Enstitüsü'nden araştırmacılar yer aldı.
Uyarılabilir Sistemler Biyofiziği Laboratuvarı, MIPT'deki Phystech Biyolojik ve Tıbbi Fizik Okulu'nun bir parçasıdır. Kalp aritmilerinin arkasındaki temel mekanizmalar üzerinde deneysel araştırma yapmak için insan kardiyak doku modellerini kullanır. Laboratuarın başı Konstantin Agladze'dir. Laboratuvara sekreter Irina Egorova ile [e-posta korumalı] adresinden veya +7 (495) 408-46-45 numaralı telefonu arayarak ulaşabilirsiniz.
Balashov, VA, vd. (2020) Kalp Dokusunda Uyarım Yayılımının Etiketsiz Haritalanması için Kaslı İnce Filmler. Yıllık Biyomedikal Mühendisliği . doi.org/10.1007/s10439-020-02513-0 .