You are here
Home > Новости > Сердечный приступ на чипе: ученые моделируют условия ишемии на микрофлюидальном устройстве

Сердечный приступ на чипе: ученые моделируют условия ишемии на микрофлюидальном устройстве

Исследователи во главе с биомедицинскими инженерами из Университета Тафтса изобрели микрофлюидный чип, содержащий сердечные клетки, который способен имитировать гипоксические состояния после сердечного приступа, особенно когда артерия блокируется в сердце, а затем разблокируется после лечения. Микросхема содержит мультиплексированные массивы электронных датчиков, размещенных снаружи и внутри ячеек, которые могут обнаруживать повышение и падение напряжения на отдельных клеточных мембранах, а также волны напряжения, движущиеся по клеточному слою, которые заставляют клетки в унисон биться так же, как они делают в сердце. После снижения уровня кислорода в жидкости внутри устройства датчики обнаруживают начальный период тахикардии (ускоренную частоту сердечных сокращений), за которым следует снижение частоты сердечных сокращений и, в конечном итоге, аритмия, которая имитирует остановку сердца.

Исследование, опубликованное в Nano Letters , является значительным шагом вперед к пониманию электрофизиологических реакций на клеточном уровне на ишемические сердечные приступы и может быть применено к будущей разработке лекарств. Американское химическое общество выбрало этот документ в качестве редакции и доступно в открытом доступе.

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются основной причиной смерти во всем мире, при этом большинство пациентов страдают от ишемии сердца, которая возникает, когда артерия, снабжающая кровью сердце, частично или полностью заблокирована. Если ишемия возникает в течение длительного периода времени, ткани сердца испытывают недостаток кислорода (состояние, называемое «гипоксия») и могут привести к гибели ткани или инфаркту миокарда. Изменения в сердечных клетках и тканях, вызванные гипоксией, включают изменения потенциалов напряжения на клеточной мембране, высвобождение нейротрансмиттеров, сдвиги в экспрессии генов, измененные метаболические функции и активацию или дезактивацию ионных каналов.

Технологии биосенсора используется в микрофлюидальном чипе сочетают в себе мульти-электродные массивы , которые могут обеспечить внеклеточные отсчеты паттернов напряжения, с nanopillar зондами , которые входят в мембрану принимать отсчеты уровней напряжения (потенциалы действия) внутри каждую ячейки. Крошечные каналы в чипе позволяют исследователям непрерывно и точно регулировать текучую среду, протекающую по клеткам, снижая уровень кислорода примерно до 1-4 процентов, чтобы имитировать гипоксию или повышать уровень кислорода до 21 процента, чтобы моделировать нормальные условия. Изменяющиеся условия предназначены для моделирования того, что происходит с клетками в сердце, когда артерия блокируется, а затем вновь открывается путем лечения.
Узнайте как получить гражданство рф

Top