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从内植入微型激光器扫描心脏:觉得拍

这听起来像科幻小说 - 但激光器殴打现场心脏的节奏正是研究人员在澳门赌城平台已经发展到改善心脏衰竭的认识,并有助于开发更有效的治疗。

顶尖科学家组成的跨学科团队,博士烫发舒伯特教授马尔特收集物理学和医学在圣大学,学校的天文博士和萨曼莎皮特学校的安德鲁斯,嵌入式微型激光器成单个心脏细胞,并通过分析光这些激光器产生,他们监测的心脏肌肉的收缩。

该研究发表在 自然光子学 今日(DOI:10.1038 / s41566-020-0631-Z)进来在这一年中,激光标记,因为它的发明60年。

检查心脏的功能,医生拿病人的脉搏,测血压,或采取它提供的功能和心脏作为一个整体的节奏信息心电图(ECG),但提供了澳门赌场发生了什么的小信息心脏的不同部分。

超声心动图和其他复杂的方法可以提供更多本地信息,但进一步的进展,特别是对于探索干细胞移植或组织处理,将需要遵循形成心脏肌肉的单个细胞的收缩。

实现这一目标,至少在常规用于研究在人类患者中常见的心脏危急状况的动物模型,承诺提高认识,从而更有效的治疗。

荧光跳动的心脏细胞的微型激光器(动画GIF)
荧光跳动的心脏细胞的微型激光器(动画GIF)

激光被广泛应用于生物医学成像,解决生活的更精细的细节,包括心脏细胞映射的详细信息。但由于激光器通常是大,耗电大户,他们坐在心脏外,只能将他们的光生物组织,这严重限制了他们可以有多深看表面。

在这个最新作品,微小的激光被安置在那里担任显微镜探针在心脏内。与心脏的每一个节拍,光的颜色,这些激光器发射由一个小的但很明显,可检测量的变化,因而随时间精确地编码所述心脏细胞的收缩。

博士烫发舒伯特,在物理学和天文学在澳门赌城平台学院的英国皇家学会研究员说:“颜色的变化来作为一个大惊喜,被认为是通过在细胞机制先前未知的变化引起心脏肌肉细胞“。

教授马尔特收集物理学和天文学的学校,在圣安德鲁斯,大学说:“我们的数据激光提供类似心电图医生记录的样子。但在我们的例子中,它包含了一个单细胞的内部工作机械的信息,它来自于组织比其他光学显微镜更深今天可以看到。”

虽然研究还处于初期阶段,目前的研究证明,激光可以解决单个活细胞和整个的心里面快速的动态过程。更多的工作将需要之前可以经常在世界各地的研究实验室应用的新方法,但球队是乐观地认为,在细胞激光器是一个中流砥柱。

该微型激光器可在数百万容易地生产,并且与许多现代显微镜,所需的额外基础设施来分析激光发射相对便宜,并允许其他实验室使用和修改他们的方法,球队取得了他们的所有协议和软件激光输出转换成 免费提供 “光ECG”。

该研究小组已经向转弯的下一个里程碑的工作最近开发 纳米激光器 成心脏收缩的光学传感器。比在目前的研究中使用的微型激光器小1000倍,这些激光器将进一步提高通用性和生物兼容性,从而铺平了道路长期研究和临床相关的心脏治疗的新方法的应用。


图像标题(顶): 用小型嵌入式激光发射明亮的绿色光的心脏肌细胞的显微图像。白丝带通过细胞拱是使心脏细胞收缩机制的一部分。分析由嵌入式激光器发出的光的颜色让这款机器的运作的观察以前所未有的方式,与了解心脏疾病的未来具有重要意义。

纸,“监测收缩心脏组织中使用biointegrated微型激光器细胞高分辨率”由Marcel舒伯特,刘易斯沃尔夫森,岛R M巴纳德,艾美米dorward贝基窗扉,安德鲁莫顿,加文b罗伯逊,保罗升尔顿,加雷b英里,卡尔小号打褶,萨曼莎·J皮特和马尔特Ç褶裥发表在 自然光子学可在线.

DOI:10.1038 / s41566-020-0631-Z

由圣大学发表的安卓通讯办公室。

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