Genetik kalp pili ışıkla çalışır. Ücretsiz Teknik Kütüphane Haberleri

BİLİM VE TEKNOLOJİ HABERLERİ, ELEKTRONİKTE YENİLİK
Ücretsiz teknik kütüphane / haber akışı

Işıkla çalışan genetik kalp pili

16.07.2015

Kalp pilleri birçok hayat kurtarsa da - istatistiklere göre, dünya çapında 3 milyondan fazla insan bu tür cihazları taşıyor - bunların kullanımı bazı rahatsızlıklarla ilişkilendiriliyor. Bir kalp pili veya yapay bir kalp pili, kalp kasılmalarının normal sıklığını ve periyodikliğini geri kazanmaya yardımcı olur - aksi takdirde, ritim bozuklukları tüm organizma için ölüme kadar oldukça ciddi sonuçlara yol açabilir. Ancak kalp pilinin çalışması için elektrotlarının kalbe implante edilmesi, onlardan gelen tellerin derinin altına implante edilen bir puls üretecine bağlanması gerekir.

Zamanla, kalp pilleri küçüldü ve damarlardan bir kateter kullanarak kalbe teller içeren elektrotlar yerleştirmek mümkün hale geldi. Ancak stimülatör ne kadar küçük ve telleri ne kadar ince olursa olsun yine de pillerini değiştirmesi gerekiyor ki bu da küçük de olsa kaçınılmaz bir işlem anlamına geliyor. Ayrıca kalbe ulaşan elektrotlu teller aşınabilir ve zaman zaman değiştirilmesi gerekebilir. Öte yandan telleri çekme ihtiyacından dolayı stimülatörü istediğimiz yere yerleştiremiyoruz ve pek çok noktayı stimülasyon için kullanamıyoruz. Kalbin kendisi her zaman harici bir cihaz tarafından uyarılmaktan "hoşlanmaz". Son olarak, çocuklardan bahsediyorsak, yapay bir kalp pili takmaları her zaman mümkün değildir.

Technion İsrail Teknoloji Enstitüsü'nden Udi Nussinovitch ve Lior Gepstein, telsiz, elektrotsuz, pilsiz ve kelimenin tam anlamıyla ışıkta çalışan bir tür kalp pili modeli geliştirdiler. Aslında, harici bir cihaz şeklinde hiçbir uyarıcı yoktur - araştırmacılar kalp hücrelerine, kalp kasılmalarını kontrol etmeyi mümkün kılan bir optogenetik modifikasyon getirdiler. Optogenetik yöntemlerin genel anlamı, hücreye ışığa duyarlı bir protein geninin sokulmasıdır - hücre zarına entegre olan böyle bir protein, bir ışık darbesine yanıt olarak zardaki iyon kanallarını açar. Ve bildiğimiz gibi, elektrokimyasal bir dürtü yaratan, zarın her iki tarafındaki iyonların yeniden dağılımıdır. Optogenetik, nörobiyolojide en geniş kullanım alanını bulmuştur: bir nörona ışığa duyarlı bir protein sokarak, ışık sinyallerini kullanarak keyfi olarak bir nöron zincirinde bir sinyal üretebiliriz.

Ancak sonuçta, kalp ritmi aynı zamanda elektrokimyasal impulslara da bağlıdır (kalpte otonom sinir sisteminin lifleri olmasına rağmen, bazı özel miyokardiyal hücrelerin kendilerinin ritmik sinyaller üretebileceğini ve kalbin sözde iletim sistemini oluşturabileceğini hatırlayın) . Ve hiçbir şey kalpte bir optogenetik mekanizmanın girişini engellemez.

Araştırmacılar tam da bunu yaptı: özel bir "evcilleştirilmiş" virüsün yardımıyla, mavi ışığa tepki veren algal ışığa duyarlı protein ChR2'yi (channelrhodopsin-2) farelerin kalplerinin karıncıklarına soktular. (Tek hücreli yeşil algler, Chlamydomonas gibi, bu proteini daha parlak yerler bulmak için kullanırlar.) Yazarlar, hayvanların kalp atış hızını mavi flaşlarla ayarlayabildiklerini yazıyorlar. Virüs, kalp kasının çeşitli bölümlerine protein iletmenize izin verir, böylece kalbi daha verimli bir şekilde kontrol edebilirsiniz, çünkü farklı yerlerden birçok hücre aynı anda harici bir sinyale yanıt verir.

Optoproteini “açmak” için elektrot gerekmez: Dışarıdan gelen mavi ışık, canlı dokulara oldukça zayıf bir şekilde nüfuz etmesine rağmen yine de kalbe ulaşabilir. Ama - sadece bir sıçandan bahsediyorsak. Az ya da çok büyük bir hayvanda, bir insandan bahsetmeden, kalp daha derindedir, bu yüzden burada bir ışık dalgasının ona ne kadar süre ulaşabileceğini ve buna bağlı olarak hangi ışığa duyarlı proteinin gerekli olacağını düşünmeniz gerekir. Spektrumun kırmızı ve kızılötesi bölgeleri burada uygun olabilir ve konu primatlarla yapılan deneylere gelirse, kullanılacak dalga boyları bunlardır.

Bununla birlikte, kablosuz bir kalp pili yaratmanın başka yaklaşımları olduğunu belirtmekte fayda var. Yaklaşık bir yıl önce, vücudun hemen yüzeyinde bulunan bir elektromanyetik dalga üreteci kullanarak kalp pilinin çalışmasını desteklemeyi öneren Stanford Üniversitesi çalışanlarının gelişimi hakkında yazmıştık. Başka bir fikir, Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nden araştırmacılara ait - kalp pilinin kasılmalarının enerjisi nedeniyle kalp kasının kendisinden çalışmasını sağlayabildiler. Ancak, elbette, optogenetik yaklaşım en radikal görünüyor - kalbe herhangi bir cihaz yerleştirmeye hiç gerek yok.

<< Geri: Ofis binası 3D baskılı olabilir 16.07.2015

>> İleri: NetApp AFF8000 Flash Dizileri 15.07.2015

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Kuantum dolaşıklığı için bir entropi kuralının varlığı kanıtlandı 09.05.2024

Kuantum mekaniği gizemli olguları ve beklenmedik keşifleriyle bizi şaşırtmaya devam ediyor. Yakın zamanda RIKEN Kuantum Hesaplama Merkezi'nden Bartosz Regula ve Amsterdam Üniversitesi'nden Ludovico Lamy, kuantum dolaşıklığı ve bunun entropi ile ilişkisini ilgilendiren yeni bir keşif sundular. Kuantum dolaşıklığı, modern kuantum bilgi bilimi ve teknolojisinde önemli bir rol oynamaktadır. Ancak yapısının karmaşıklığı onu anlamayı ve yönetmeyi zorlaştırır. Regulus ve Lamy'nin keşfi, kuantum dolaşıklığın klasik sistemlerdekine benzer bir entropi kuralına uyduğunu gösteriyor. Bu keşif, kuantum bilgi bilimi ve teknolojisinde yeni perspektifler açarak, kuantum dolaşıklığı ve bunun termodinamikle bağlantısı hakkındaki anlayışımızı derinleştiriyor. Çalışmanın sonuçları, çeşitli kuantum teknolojilerinde kullanımlarını büyük ölçüde basitleştirebilecek dolaşıklık dönüşümlerinin tersine çevrilebilirlik olasılığını göstermektedir. Yeni bir kural açma ... >>

Mini klima Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Yaz, dinlenme ve seyahat zamanıdır ancak çoğu zaman sıcaklar bu zamanı dayanılmaz bir eziyete dönüştürebilir. Sony'nin, kullanıcılarına yaz aylarını daha konforlu hale getirmeyi vaat eden yeni ürünü Reon Pocket 5 mini klimayla tanışın. Sony, sıcak günlerde vücut soğutması sağlayan benzersiz bir cihaz olan Reon Pocket 5 mini kremini tanıttı. Bu sayede kullanıcılar, boynuna takarak her zaman, her yerde serinliğin tadını çıkarabilirler. Bu mini klima, çalışma modlarının yanı sıra sıcaklık ve nem sensörlerinin otomatik olarak ayarlanmasıyla donatılmıştır. Yenilikçi teknolojiler sayesinde Reon Pocket 5, kullanıcının etkinliğine ve çevre koşullarına göre çalışmasını ayarlar. Kullanıcılar, Bluetooth aracılığıyla bağlanan özel bir mobil uygulamayı kullanarak sıcaklığı kolayca ayarlayabilir. Ayrıca rahatınız için mini klima takılabilen özel tasarım tişört ve şortlar da mevcuttur. Cihaz oh ... >>

Starship için uzaydan enerji 08.05.2024

Yeni teknolojilerin ortaya çıkması ve uzay programlarının gelişmesiyle uzayda güneş enerjisi üretmek daha uygulanabilir hale geliyor. Startup'ın başkanı Virtus Solis, SpaceX'in Starship'ini Dünya'ya güç sağlayabilecek yörüngesel enerji santralleri yaratmak için kullanma vizyonunu paylaştı. Startup Virtus Solis, SpaceX'in Starship'ini kullanarak yörüngesel enerji santralleri yaratmaya yönelik iddialı bir projeyi açıkladı. Bu fikir, güneş enerjisi üretimi alanını önemli ölçüde değiştirerek onu daha erişilebilir ve daha ucuz hale getirebilir. Startup'ın planının özü, Starship'i kullanarak uyduları uzaya fırlatmanın maliyetini azaltmak. Bu teknolojik atılımın uzayda güneş enerjisi üretimini geleneksel enerji kaynaklarıyla daha rekabetçi hale getirmesi bekleniyor. Virtual Solis, gerekli ekipmanı sağlamak için Starship'i kullanarak yörüngede büyük fotovoltaik paneller inşa etmeyi planlıyor. Ancak en önemli zorluklardan biri ... >>

Güçlü piller oluşturmanın yeni yöntemi 08.05.2024

Teknolojinin gelişmesi ve elektronik kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte verimli ve güvenli enerji kaynakları yaratma konusu giderek daha acil hale geliyor. Queensland Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, enerji endüstrisinin manzarasını değiştirebilecek yüksek güçlü çinko bazlı piller oluşturmaya yönelik yeni bir yaklaşımı açıkladılar. Geleneksel su bazlı şarj edilebilir pillerle ilgili temel sorunlardan biri, modern cihazlarda kullanımlarını sınırlayan düşük voltajlarıydı. Ancak bilim adamlarının geliştirdiği yeni bir yöntem sayesinde bu dezavantaj başarıyla aşıldı. Araştırmalarının bir parçası olarak bilim adamları özel bir organik bileşiğe - katekole yöneldiler. Pil stabilitesini iyileştirebilecek ve verimliliğini artırabilecek önemli bir bileşen olduğu ortaya çıktı. Bu yaklaşım, çinko iyon pillerin voltajında önemli bir artışa yol açarak onları daha rekabetçi hale getirdi. Bilim adamlarına göre bu tür pillerin birçok avantajı var. Onların b'si var ... >>

Sıcak biranın alkol içeriği 07.05.2024

En yaygın alkollü içeceklerden biri olan biranın, tüketim sıcaklığına bağlı olarak değişebilen kendine özgü bir tadı vardır. Uluslararası bir bilim insanı ekibi tarafından yapılan yeni bir araştırma, bira sıcaklığının alkol tadı algısı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu ortaya çıkardı. Malzeme bilimcisi Lei Jiang liderliğindeki çalışma, farklı sıcaklıklarda etanol ve su moleküllerinin farklı türde kümeler oluşturduğunu ve bunun da alkol tadı algısını etkilediğini buldu. Düşük sıcaklıklarda, "etanol" tadının keskinliğini azaltan ve içeceğin tadının daha az alkollü olmasını sağlayan daha fazla piramit benzeri kümeler oluşur. Aksine, sıcaklık arttıkça kümeler daha zincir benzeri hale gelir ve bu da daha belirgin bir alkol tadıyla sonuçlanır. Bu, baijiu gibi bazı alkollü içeceklerin tadının neden sıcaklığa bağlı olarak değişebileceğini açıklıyor. Elde edilen veriler içecek üreticileri için yeni fırsatlar sunuyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler

Maya mantarları uzaya gönderilecek 25.05.2019

Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), gelecek yıl canlı organizmaları derin uzaya göndermeyi planlıyor. NASA çalışanları, biri radyasyona diğerinden daha dayanıklı iki tür maya hücresini Güneş'in yörüngesine gönderecek 14 kg'lık bir BioSentinel uzay aracı üzerinde çalışıyor.

BioSentinel ve diğer 12 mikro uydunun, Artemis 2020 araştırma programının bir parçası olarak bir faydalı yük olarak Space Launch System (SLS) fırlatma aracı tarafından 1 yılının ortalarında yörüngeye fırlatılması planlanıyor. Ondan bilimsel bilgilerin 9-12 ay içinde gelmesi bekleniyor. Tüm uçuş boyunca, bilim adamları maya mantarlarının üremesini izleyecek ve aynı zamanda radyasyon seviyesinin uzaydan çok daha düşük olduğu Uluslararası Uzay İstasyonunda bulunan aynı örneklerin durumunu izleyecektir.

Ayrıca, Space.com'un bildirdiği gibi, nükleer fizikle ilgilenen New York Ulusal Laboratuvarı'ndaki Brookhaven'da maya örnekleri çok güçlü radyasyona maruz kalacak.

Space.com, NASA uzmanlarının görüşünü aktararak, "Maya mantarlarında DNA onarım sürecinin birçok yönden insan vücudundaki aynı süreçlere benzer olması önemlidir." Radyasyona maruz kalmanın organizmalar üzerindeki etkilerini değerlendirmedeki rolü."

SLS, şu anda geliştirilmekte olan Orion insanlı uzay aracını fırlatacak. 2020'de mürettebatsız ilk uçuşunu yeni bir taşıyıcı kullanarak yapması planlanıyor: Ay'ın etrafında uçacak ve Dünya'ya dönecek. Fırlatma aracının ilk fırlatılması sırasında yörüngeye fırlatılması beklenen mikro uydular arasında Ay'ın yüzeyinde su buzu izlerini aramak için tasarlanan Lunar Flashlight ve Lunar IceCube ile güneş yelkenli bir mikro uydu bulunuyor. , Dünya asteroitleri ile yakınsayan birine yönlendirilecek.

tam görmek Bilim ve teknoloji haberlerinin arşivi, yeni elektronik

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri