Laserstrahlen Kontrolle Embryo Herz
Ein Herzschrittmacher, der Lichtstrahlen verwendet, um Herzrhythmus zu regulieren könnte tun
Weg mit den Elektroden und Drähte von heutigen implantierbaren Geräten.
Mit Glasfaser-Schlauch und infrarotes Licht, konnten Forscher
Kontrolle des Tempos eines Wachtel Embryo Herzens durch Zappen die Herzzellen
mit den Lichtstrahlen. Während Licht vor verwendet wurde, um zu fördern
einzelnen Herzzellen, ist dies das erste Mal Laser Impulse gewesen
erfolgreich eingesetzt, um ein ganzes Herz in Vivo zu kontrollieren.
"Die Idee ist vielleicht eines Tages werden, das diese verwendet werden könnten, um ein elektrisches ersetzen
Herzschrittmacher,"sagte Michael Jenkins, Postdoktorand am
Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, und Co-Autor von der
Studie.
Die Forschung ist in einem frühen Stadium, und es gibt mehrere Herausforderungen
zur Überwindung vor der Verwendung optischer Schrittmacher auf Menschen, sagte Jenkins. Für
beispielsweise hätten Forscher erste Show, die die Technologie kann
Tempo eines Erwachsenen Herz – ist eine Leistung, die erheblich schwieriger als
damit auf einen sich entwickelnden Embryos.
Elektrische Stimulation
Die heutige Technologie zum Brennen das Herz wurde äußerst nützlich,
aber hat einige Einschränkungen Jenkins sagte.
Für einen typischen Herzschrittmacher werden Elektroden – Metallstreifen – eingefügt.
in Herzgewebe und über Kabel an eine Box, die verbunden
unter einer Person Schlüsselbein implantiert. (Die Box enthält einen computer
Chip zur Überwachung
elektrische Aktivität des Herzens und der elektrischen liefern
Impulse, wenn erforderlich, um das Herz stimulieren.)
Ein Problem mit diesem Setup: die Metallstreifen stecken direkt in
das Herz, das Gewebe zu beschädigen. Dies könnte vor allem
wichtig für Säuglinge und Kinder.
Darüber hinaus können Strom-basierte Herzschrittmacher herangezogen werden
Chirurgie bei Bild Magnetresonanztomographie (MRI) verwendet wird – ein
Kombination, die immer häufiger als Ärzte beobachten die
Bilder während der Durchführung Roboterchirurgie, Jenkins sagte.
Leichte Stimulation
"Ich sehe nicht optische Stimulation kompletten Übernahme für elektrische
Tempo, aber ich denke in Anwendungen, wo eventuell optische Stimulation eine
Vorteil, die es angenommen werden könnte,"sagte Jenkins.
Das Gerät könnte nützlich bei der Arbeit im Labor besser zu verstehen wie ein
Herzen entwickelt und letztlich die Ursache der angeborenen
Herzinsuffizienz. Der Vorteil des optischen Tempo hier ist seine
Präzision, die ein klares Bild von Ursache und Wirkung geben würde.
"Wenn ich elektrische senden geht in Gewebe es Art von überall
und ich begeistern eine riesige Region; während wenn ich Licht konzentrieren ich konnte
theoretisch nur eine einzelne Zelle zu begeistern,"sagte Jenkins.
"Ein weiterer Vorteil der optische Stimulation ist, dass es kompatibel mit MRI
Imaging"Jenkins hinzugefügt.
Und weil das neue Setup nicht invasiv ist, würde es sich zu verleihen
empfindlicher Verfahren. "Ich habe keinen Vorsprung in das Gewebe kleben
und vielleicht einige Zellen schädigen", sagte Jenkins. Stattdessen die Glasfaser
könnte durch einen Katheter bis zum Herzen geführt werden.
Jenkins und seine Kollegen detailliert ihre Forschung online-Aug. 15 in
die Zeitschrift Nature Photonics.
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