Промінь лазера може керувати ритмом серцебиття

Вчені з університету західного району Кейс (Case Western Reserve University) і університету Вандербілт (Vanderbilt University) провели ряд експериментів на вплив лазерного світла на живе . Згідно з результатами цих досліджень з допомогою лазерного променя можна керувати ритмом , що, у свою чергу, може стати основою для створення лазерних кардіостимуляторів, які причинятимуть серцю менш руйнівну дію, ніж їх електричні аналоги.

Згідно розповіді Майкла Дженкінса, вченого з університету західного району Кейс і одному з авторів матеріалу в журналі Nature Photonics, електричні імпульси від звичайного кардіостимулятора впливають на все серце в цілому, змушуючи скорочуватися абсолютно всі його частини, що приводить до підвищеного навантаження на серцеві м’язи. Використовуючи промінь лазера можливо здійснити точковий вплив виключно на потрібну область серця. Ця технологія настільки точна, що можна надавати стимулюючу дію тільки на одну живу клітину.

Для перевірки теорії учені взяли перепелине яйце із зародком всередині. Крізь крихітний отвір у шкаралупі яйця було пропущено оптичне волокно, яке було впритул наближене до серця зародка. Після цього вчені здійснювали на серце зародка вплив імпульсами лазерного світла довжиною в одну мілісекунди.

Коли лазерний промінь потрапляв на тканини серця, він викликав появу температурного градієнта, та частина тканини, на яку падало світло, ставала трохи гаряче. Різниця температур приводила до появи іонного каналу в клітинних мембранах, через які починали рухатися заряджені частинки, іони, створюючи таким чином слабкий електричний імпульс, що змушував скорочуватися серце зародка. У нормальних умовах серце зародка б’ється з частотою один раз на 1,5 секунди. Імпульси лазерного світла, які подавалися з меншою частотою, примушували серце битися з частотою один раз на дві секунди. Після відключення лазера серцевий ритм зародка повертався у нормальний стан. У результаті перевірок виявилося, що світло лазера абсолютно не нашкодило тканинам серця.

Хоча вчені, порушивши цілісність шкаралупи яйця, буквально позбавили зародка птиці життя, вони сподіваються, що розроблена нова технологія у майбутньому дозволить врятувати чимало людських життів. Лазерні кардіостимулятори будуть більш прості у впровадженні, їх впровадження не буде викликати ускладнень і вони для роботи будуть вимагати меншої кількості енергії, дозволяючи пристрою працювати довше, ніж їх електричні аналоги.

Джерело: http://dailytechinfo.org

Коментарі: