באוניברסיטת ברן בשוויץ, חוקרים פיתחו את מערכת המדידה והגירוי הפנורמית האופטית-חשמלית (POEMS), המאפשרת להם לערוך ניסויים אופטוגנטיים מתקדמים בלבבות עכברים. המכשיר, המכיל נפח שאליו ניתן להכניס לב עכבר, מאפשר לצוות השוויצרי לעורר סוגי תאים שונים באמצעות אור, ולאחר מכן למדוד את התגובה החשמלית המתקבלת. בעבר, למדענים לא הייתה דרך לעקוב אחר פעילות חשמלית ולספק גירוי אופטי מדויק בו זמנית. הטכנולוגיה החדשה עשויה לסייע בקביעת התרומה של סוגי תאים שונים לתפקוד הלב ומחלות.
הדחפים החשמליים המפעילים את פעימות הלב הם חלק בסיסי בתפקוד הלב וכאשר הם משתבשים עלולות להיגרם הפרעות קצב. לאחר שחשבו שהאחריות הבלעדית של תאי שריר הלב, ישנן עדויות לכך שסוגים אחרים של תאים, כגון פיברובלסטים לביים, עשויים לשחק תפקיד בתהליך זה. חלק מהראיות הללו התקבלו באמצעות אופטוגנטיקה, טכנולוגיה שבה תאים משתנים גנטית כך שהם מגיבים לאור, ומאפשרים לחוקרים להפעיל את פעילותם באמצעות אור.
למרות שאופטוגנטיקה שימושית מאוד, עד כה היה קשה להפעיל תאים בתוך לבבות של בעלי חיים באמצעות אור, וגם לעקוב אחר התגובה החשמלית של הלב. הטכנולוגיה העדכנית ביותר נועדה לשלב שיטות אלה למכשיר אחד, המאפשרת מחקר חסר תקדים בנושא תפקודי הלב.
"בעזרת מערכת ה- POEMS שלנו התגברו כל החסרונות הללו, שכן כל שטח החדרים מכוסה בשילוב של אתרי מדידה וגירוי אופטיים וחשמליים, המאפשר שילובים חופשיים של שתי השיטות", אמר פרופסור סטפן רוהר, א. חוקר המעורב במחקר, בהודעה.
המערכת החדשה מכילה כוס שאליה יכולים החוקרים להניח לב עכבר שנכרת לאחרונה. הם בנו את הכוס בהתבסס על מבנה לב העכבר, והמכשיר מכיל 294 סיבים אופטיים על פניו הפנימיים, יחד עם 64 אלקטרודות. ניתן לשלוט על האלקטרודות והסיבים האופטיים בנפרד כדי לשלוט במדויק באילו אזורי לב נחקרים.
"כאשר מערכת ה- POEMS קיימת, אנו חוקרים כעת את השאלה הבוערת האם הפרעות קצב לב יכולות להיגרם גם על ידי תאים שאינם שרירים כגון תאי רקמת חיבור מופעלים", אמר רוהר. "אם זה היה המצב, זה יפתח דרכים חדשות לטיפול בהפרעות קצב לב שכן סוגי תאים השונים מתאי שריר עשויים להפוך למטרות לטיפול אנטי-אריתמי".
ללמוד ב תקשורת טבע: מאפשר לימודי אופטוגנטיקה מקיפים של לבבות עכברים על ידי מיפוי וגרירה פנורמיים אופטו-חשמליים בו זמנית
באמצעות: אוניברסיטת ברן
קישור לכתבת המקור – 2021-10-08 01:50:41
