کنترل ضربان قلب به کمک نور

یک تیم از محققان دانشگاه آکسفورد (Oxford University) انگلستان و دانشگاه استونی بروک (Stony Brook University) در نیویورک ایالات متحده امریکا ، از نور برای دقت کنترل امواج الکتریکی در تنظیم ریتم ضربان قلب استفاده کردند . گفتنی است بر اساس آزمایش های انجام شده ، انشمندان دریافتند  زمانی که این امواج الکتریکی منحرف شوند نتیجه آن به طور بالقوه باعث نامنظمی ضربان قلب می شود که این رویداد کشنده است . 

در حال حاضر برای تنظیم ریتم ضربان قلب بیماران قلبی دو روش به کار می رود که یکی دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب و دیگری داروها هستند. با این حال روش های مذکور به طور کامل موثر نبوده و دارای نقص هایی هستند . این روش ها می توانند باعث توقف و یا شروع ضربان قلب شوند اما نمی توانند سرعت و جهت ضربان قلب را کنترل کنند .

با توجه به این اطلاعات ، تیم تحقیقاتی مذکور اقدام به پیدا کردن راه هایی برای هدایت امواج تحریک کننده کردند. زمانی که در قلب بافت صدمه دیده و یا تصلب بافت ها وجود داشته باشد، باعث می شود تا بخشی از ضربان قلب کاهش پیدا کند .

گیل باب (Gil Bub) از دانشگاه آکسفورد در رابطه با این مساله اعلام کرد : «  امواج ورودی مجدد که به شکل مارپیچ به اطراف بافت وارد می شود ، سبب افزایش ضربان قلب شده که می تواند عاملی کشنده باشد. در صورتی که ما بتوانیم شکل مارپیچ این امواج را کنترل کنیم ، می توانیم از خطرات احتمالی جلوگیری کنیم . »

محققان این تیم تکنیک اپتوژنتیک را برای اصلاح ژنتیکی تغییر سلول برای فعال شدن آنها توسط نور را در این تحقیقات به کار گرفتند . لازم به توضیح است ، اپتوژنتیک (Optogenetics) به پیشرفت تکنیک‌ های تصویر برداری گفته می شود که مطالعه و بررسی عملکردهای مغزی را سرعت بخشیده ‌است و باعث شده تا دقیق تر انجام شود . میزان حساسیت نوری از عناصر مهم در این روش است که امکان مطالعه عملکرد دقیق و خاص را ایجاد می‌ کند. اپتوژنتیک همان طور که از نام آن مشخص است ، به استفاده هم زمان از امواج نوری یا همان اپتیک و ژنتیک برای تشخیص عملکرد سلول‌ های خاص در بافت‌های زنده گفته می شود .

پژوهشگران همچنین در این مطالعات دریافتند که یک پروتئین منحصر به فردی به سلول های قلبی ارسال می شود که با استفاده از تکنیک ژن درمانی می توان آنها را با نور کنترل کرد . دانشمندان در ادامه  توانستند با استفاده از یک پروژکتور کامپیوتری کنترل کننده نور ، سرعت ضربان قلب ، جهت آن و جهت مارپیچی آن را در زمان واقعی کنترل کنند .

امیلیا انچیوا (Emilia Entcheva) از دانشگاه استونی بروک در رابطه با دقت این روش می گوید : « سطح دقت این روش نشان می دهد که چگونه این عمل در یک مدل کامپیوتری انجام می شود، جدای از این که در سلول های واقعی قلب در زمان واقعی انجام شده است . »

به نظر می رسد که در دراز مدت بررسی های انجام شده این روش و نتایج آن به ایجاد روش درمانی دقیق برای وضعیت های مختلف قلبی منجر شود .

در خاتمه لازم به توضیح است که این پژوهش ها و نتایج حاصل از آن در آخرین شماره مجله (journal Nature Photonics) به چاپ رسیده و قابل دسترسی است . جهت مشاهده متن کامل این پژوهش در ژورنال فوق الذکر ، اینجا را کلیک کنید .

منبع
 

No tags for this post.