Infarkt na čipu pomůže výzkumu srdečních onemocnění

Biomedicínští inženýři americké Tufts University a jejich spolupracovníci vymysleli mikrokapalinový čip, který obsahuje srdeční buňky a dokáže simulovat podmínky, k nimž dochází při infarktu, především pokud jde ucpání cévy a její opětovné uvolnění při léčbě.

Nový čip obsahuje soustavy elektronických senzorů, které jsou umístěné vně i uvnitř buněk srdeční tkáně. Tyto senzory jsou schopné detekovat pohyby hodnot elektrického napětí v jednotlivých buňkách i v celé simulované tkáni. Buňky v tomto čipu mohou „bít“ v jednotném rytmy, tak jako v opravdovém srdci. Když v kapalině čipu dojde k omezení hladiny kyslíku, tak senzory nejprve detekují tachykardii, čili zrychlený tep, zatímco pak následuje pokles „srdečního rytmu“ až arytmie, která simuluje zástavu srdce.

Výsledky tohoto výzkumu představují významný posun směrem k pochopení elektrofyziologických procesů na buněčné úrovni, které souvisejí s ischemickou chorobou srdce. Rovněž je bude možné využít ve vývoji léků.

V novém čipu se uplatnila technologie biosenzorů. Využívají soustavy multi-elektrod, které zajišťují detekci elektrického napětí vně buněk. Zároveň jsou vybavené nanopilířovými sondami, díky nimž je možné číst akční potenciály srdečních buněk, čili elektrické napětí uvnitř těchto buněk.

Konstrukce mikrokapalinového čipu umožňuje odborníkům plynule a s velkou přesností měnit vlastnosti kapaliny, která protéká čipem. Dovoluje například snížit hladinu kyslíku na 1-4 procenta, což simuluje hypoxii anebo ji nastavit na 21 procent, což odpovídá normální situaci v oblasti srdce. Takové změny podmínek umožňují na novém čipu simulovat průběh infarktu, od jeho počátku, až po obnovení funkce během léčby.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: