ترکیب نانو زیست حسگری و آزمایشگاه روی تراشه برای شبیه سازی بیماری قلبی

تاریخ : ۱۷ فروردین ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۸۲۸

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

آزمایشگاهی روی تراشه ای ساخته شده که در آن حسگرهایی برای جمع آوری اطلاعات از سلول ها قرار داده شده است. با ترکیب این دو فناوری می تواند برخی بیماری ها نظیر حمله قلبی را شبیه سازی کرد.

محققان دانشگاه تافتز آزمایشگاه روی تراشه ای ساخته اند که حاوی سلول‌های قلب بوده و می‌تواند شرایط هیپوکسیک در اثر سکته قلبی را شبیه‌سازی کند. این تراشه با استفاده از نانوحسگرهای خود قادر است مسدود شدن شریان قلب و همچنین باز شدن پس از فرآیند درمان را شبیه‌سازی نماید.

این آزمایشگاه روی تراشه حاوی آرایه‌هایی از حسگرهای الکترونیک است که  در داخل و خارج سلول‌ها قرار گرفته و قادر به افزایش و کاهش ولتاژ در طول غشاء سلولی هستند. این حسگرها قادراند تا کاهش سطح اکسیژن در مایعات درون دستگاه را شناسایی کنند، همچنین این حسگرها می‌توانند دوره اولیه تاکیکاردیا ( نرخ افزایش ضربان) و کاهش ضربان را تشخیص دهند.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است. پژوهشگران در این پروژه موفق شدند درک بهتری از پاسخ الکتروفیزیولوژیکی را در سطح سلولی در حمله قلبی ایجاد کنند که این نتایج می‌تواند در توسعه داروها به کار رود.

بیماری‌های قلبی و عروقی عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان هستند، اگر مسدود شدن شریان در طولانی مدت اتفاق افتد موجب مرگ بافت‌ها می‌شود.

فناوری زیست‌حسگری مورد استفاده در این تراشه میکروسیالی از چند الکترود تشکیل شده است که می‌تواند خوانش الگوهای ولتاژ را با استفاده از پیمایشگرهای نانوستونی انجام دهد، الکترودهایی که درون غشاء وارد شده و سطح ولتاژ را در هر سلول می‌خوانند.

کانال‌های کوچک موجود در این تراشه به محققان اجازه می‌دهد تا با دقت بالا جریان عبوری از سلول‌ها را تنظیم کنند و سطح اکسیژن را در حد یک تا چهار درصد نگه دارد تا وضعیت هیپوکسیا در تراشه شبیه‌سازی شود یا این که سطح اکسیژن به 21 درصد برسد تا شرایط نرمال شبیه‌سازی شود.

این تراشه ابزار مناسبی برای مدل‌سازی بیماری‌ها است، در روش‌های فعلی برای شبیه‌سازی به سلول‌ها آسیب می‌رسد اما این تراشه بدون آسیب می‌تواند فرآیند را شبیه‌سازی رکده و اطلاعات را در زمان واقعی برای محققان گزارش کند.

منبع : https://phys.org/news/2020-03-heart-chip-scientists-conditions-ischemia.html

نظر شما