تراشه حاوی نانوالکترود سکته قلبی را شبیه سازی می کند

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه تافتز تراشه‌ میکروسیالی ساخته است که حاوی سلول‌های قلب بوده و می‌تواند شرایط هیپوکسیک در اثر سکته قلبی را شبیه‌سازی کند. این تراشه قادر است مسدود شدن شریان قلب و همچنین باز شدن پس از فرآیند درمان را شبیه‌سازی کند.

این تراشه میکروسیالی 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 شده‌است 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 ۲۱ 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 کرده و اطلاعات را در زمان واقعی برای محققان گزارش کند.