Наука 21 век » Скоро дефибрилляторы и кардиостимуляторы будут «запускать» ваше сердце с помощью света

Подробные компьютерные модели сердца сыграли огромную роль в разработке дефибриллятора. Новая технология стимулирует сердце в нужном месте в нужное время, потребляя гораздо меньше, чем старое устройство. А также с новой технологией больше не будет таких неудобств, как, например, ожоги. Используя эти модели, можно определить, где надо добавить новых светочувствительных клеток, и сколько их должно быть использовано для достижения желаемого эффекта. Если сравнивать со взрывчатыми веществами, можно провести параллель между размещением этих модифицированных клеток и очисткой склонов после лавины до открытия горнолыжного курорта: вы хотите добиться чистого спуска, но не хотите, чтобы был взорван весь курорт.

Команда исследователей из Университета Джонса Хопкинса недавно опубликовала статью в журнале Nature Communications, в которой они описывают «многомасштабные модели» для опто-сердечной модуляции. Их модели рассеивают тайну доставки источника света и последующего его распространения в тканях. Эти вопросы были традиционной проблемой в данной технологии, когда предпринимались попытки ее разработки и применения в мозге более крупных животных. Другая группа исследователей из Стэнфорда, уже вышла за рамки моделирования и готовится к проверке этих идей на реальных тканях. Они только что получили грант в $ 600 000 от Национального научного фонда США на развитие этих технологий.

Возможно, наиболее важным аспектом является развитие технологии до того уровня, чтобы она была применима и в других основных системах органов. Именно в Стэнфорде в 2005 году ученым Карлом Дейсеротом (Karl Deisseroth) были проведены первые оптогенетические эксперименты на мозге. Оригинальное клеточно-оптическое переключение, которое было разработано в Стэнфорде, с тех пор превратилось в полный набор белков, реагирующих на различные длины волн и способных повысить или понизить вольтаж. Теперь можно избирательно активировать белки уже внутри самой ткани.

Более четырех миллионов американцев страдают от нарушения ритма сердцебиения, не говоря уж о множестве людей, чьи болезни проходят бессимптомно. Для них новая оптогенетическая технология принесла бы большую пользу. Когда сердце уже вас не беспокоит, однако появились другие тревожащие симптомы, они также могут быть отслежены оптогенетически. Успех проведения тестов оптогенетики, в ходе которых в памяти млекопитающих были созданы и стёрты записи, предполагают, что таких же результатов можно добиться и в других органах.

Изобретение описывается в журнале Nature Communications.

По материалам ExtremeTech.

Анастасия Полянская nauka21vek.ru