«Спливаючі» електронні датчики можуть виявляти неправильну поведінку окремих серцевих клітин
Інженери Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (США) розробили новий потужний інструмент, який безпосередньо вимірює рух і швидкість електричних сигналів усередині серцевих клітин, використовуючи крихітні «спливаючі» датчики (pop-up), які проникають у клітини, не пошкоджуючи їх.
Вивчення того, як електричний сигнал поширюється між різними клітинами, важливе для розуміння механізмів функціонування клітин та діагностики захворювань. Отже, пристрій можна використовувати для отримання більш детальної інформації про серцеву патологію.
Наприклад, нерівномірність електричного сигналу може бути ознакою аритмії. Якщо сигнал не може правильно поширюватися від однієї частини серця до іншої, це означає, що частина органу не може прийняти сигнал, а отже, повноцінно скорочуватися.
Пристрій складається із тривимірного масиву мікроскопічних польових транзисторів, які мають форму загострених наконечників, що проникають крізь клітинні мембрани, не ушкоджуючи їх. Вони є досить чутливими, щоб виявляти електричні сигнали (навіть дуже слабкі) безпосередньо всередині клітин. Щоб не сприйматися як стороння речовина та залишатися всередині клітин протягом тривалого часу, польові транзистори покривають фосфоліпідним бішаром. Команда спочатку виготовила польові транзистори у вигляді двомірних форм, а потім прикріпила окремі точки цих форм до попередньо розтягнутого листа еластомеру. Після цього дослідники послабили лист еластомеру, внаслідок чого пристрій зігнувся, а польові транзистори склалися у тривимірну структуру, що дозволило їм проникати всередину клітин. За словами розробників, це як «спливаюча» книга – вона починається як 2D-структура, а із силою стискання спливає на деяких ділянках і стає 3D-структурою.
«За допомогою цього пристрою ми можемо збільшувати масштаб до клітинного рівня та отримувати зображення того, що відбувається в серці, з дуже високою роздільною здатністю. Ми можемо бачити, які клітини працюють зі збоями, які ділянки не синхронізовані з іншими, і точно визначати, де сигнал слабкий», – зазначив Шен Сюй, професор наноінженерії Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.
На думку розробників, ця інформація може бути використана для постановки більш точних діагнозів. Пристрій також буде корисним для вивчення електричної активності всередині нейронів – цей напрямок команда планує розробляти в майбутньому.
Джерело: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211223113054.htm
НОВИНИ ЗА ТЕМОЮ Кардіологія
10.04.2024
Кардіологія
Психіатрія
Захворювання серця та депресія можуть бути генетично пов’язані із запаленням
Ішемічна хвороба серця та великий депресивний розлад можуть бути генетично пов’язані через запальні шляхи з підвищеним ризиком кардіоміопатії, дегенеративного захворювання серцевого м’яза, виявили дослідники з Медичного центру Університету Вандербільта та Массачусетської лікарні. У їхньому звіті, опублікованому в журналі Nature Mental Health, ідеться про те, що препарати, призначені для лікування ішемічної хвороби серця і депресії, у комбінації потенційно можуть зменшити запалення та запобігти розвитку кардіоміопатії. ...
Гіпертригліцеридемія, або високий рівень ліпідів у крові, підвищує ризик серцевого нападу, інсульту та гострого панкреатиту. Наявні на сьогодні ліки, включаючи статини, езетиміб, фібрати та рецептурні омега-3 жирні кислоти, як правило, знижують рівень тригліцеридів із 10 % до 40 %. Ці методи лікування допомагають, але їх недостатньо для запобігання серцево-судинним захворюванням у всіх пацієнтів. Згідно з результатами нового дослідження, експериментальне лікування новим препаратом може ще більше знизити тригліцериди в крові. Вони були представлені на щорічній науковій сесії та виставці Американського коледжу кардіології у 2024 році та одночасно опубліковані у New England Journal of Medicine....