تكنولوجيا

قلب على رقاقة تدرس لتقليص. ما هو ولماذا هو مهم؟

توافق ، سيكون من الغريب إذا كان كل منالشركات الدوائية ومجموعات من العلماء على الفور اختبار النتائج في البشر. في هذه الحالة ، فإن عدد الوفيات سيكون ببساطة باهظة. إنه لضمان عدم حدوث ذلك ، يقوم العلماء بإنشاء ما يسمى بالأعضاء على رقاقة. في الواقع ، هذه هي الأعضاء المختزلة إلى حالة مصغرة متصلة بالدوائر الإلكترونية. ولكن عادة ما كان مجرد "مجموعة" من الخلايا. يحاول العلماء الآن جعل هذه الهيئات تتصرف مثلها مثل الهيئات الحقيقية. ومؤخرا ، عندما وضع قلب على رقاقة ، جعلوه حرفيا ينبض.

ما هو القلب على رقاقة

في هيكلها ، ويمثل القلب على رقاقةهيكل القلب ثلاثي الأبعاد نمت من الخلايا الجذعية مع جميع الخلايا الكامنة في بنيتها الفسيولوجية. في تجربة جديدة ، ركز العلماء على محاكاة عمل عضلة القلب (عضلة القلب) ، بسبب وجود انقباضات القلب وإفراز الدم في مجرى الدم. بعبارة بسيطة ، يتكون تقلص عضلة القلب من فترات متعاقبة من الانكماش والاسترخاء. في عملية الإثارة ، لتقلص القلب ، تخرج أيونات الكالسيوم من القنوات الخاصة (لماذا هذا مهم ، سنشرح لاحقًا).

هذا مثير للاهتمام: يمكن تعليم القلب البشري العمل بدون أكسجين.

النماذج الحالية حتى الآنيحتوي على خلايا عضلة القلب فقط ، غير قادر على العقد. أي أنه يمكن القول بأن أيونات الكالسيوم "لا تؤخذ في الاعتبار" في هذه النماذج. وإذا أخذنا في الاعتبار حقيقة أن القلب على رقاقة يستخدم ، كقاعدة عامة ، لاختبار الأدوية ، فإن مثل هذا "الحساب الخاطئ" يلغي عملياً جميع الجهود التي يبذلها العلماء لتنمية عضو اصطناعي.


هذا هو ما يشبه الجهاز على رقاقة

في دراسة جديدة ، مجموعة من العلماء تحتنجحت قيادة Ruzbeh Ashar-Sobbi في إجبار عضلة القلب المزروعة صناعياً على الانكماش. من أجل تحقيق هذا التأثير ، أجرى الباحثون دورات منتظمة لتحفيز الأنسجة الكهربائية لمدة 6 أسابيع ، ونتيجة لذلك ، في الأسبوع السابع من الدراسة ، زادت الإمكانات الكهربائية لخلايا القلب بشكل كبير ، مما أدى إلى حقيقة أنه حتى في استجابة لأقل تعرض للتيار الكهربائي ، القلب أظهر على رقاقة إيقاع مماثل من الانقباضات ، وهو متأصل في القلب الحقيقي ، الذي يدق في الصدر في كل واحد منا.

لماذا هو ضروري

لأن العلماء كانوا قادرين على محاكاة عمل المعيشةقلوب ، وهذا يعني أن أيونات الكالسيوم ، التي ذكرناها بالفعل في وقت سابق ، شارك في عمله. والحقيقة هي أن العديد من الأدوية لعلاج أمراض القلب لديها سمية القلب ، وليس أقلها من حقيقة أنها تؤثر سلبا على أيونات الكالسيوم في عضلة القلب. وبهذه الطريقة ، سيكون أكثر فعالية بكثير في اختبار أدوية جديدة يمكن أن تنقذ حياة أكثر من مائة شخص.

يمكنك العثور على مواد أكثر إثارة للاهتمام في قناة أخبار Telegram.