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论文作者:N. I. Smith 期刊:《光学快报》 发布时间:2008-6-4 10:54:53
科学家研制首个光学心脏起搏器
 
日本大阪大学的一个科学家小组在《光学快报》(Optics Express)上发表文章,描述了世界上首个光学心脏起搏器的原理。研究人员发现很短的强激光脉冲有助于控制心脏肌肉细胞的跳动。该技术为在实验室控制心脏肌肉细胞提供了一个工具,这项突破也将帮助科学家更好地理解心脏肌肉收缩的机理。
 
该研究的领导者尼古拉斯·史密斯表示,将大量的激光能量在很短的时间里透过这些细胞可获得巨大的反应。史密斯解释说,该激光脉冲可引起细胞内钙离子的释放,这种行为将迫使细胞进行收缩。
 
该技术的一项潜在的应用是研究心脏肌肉中的非协调性收缩。一般情况下,心脏肌肉以一种高度协调的方式收缩,这使得心脏将血液泵入血管。但对某些人来说,这种跳动的协调性失灵,造成心脏不规则地颤动,也就是大家熟知的心颤。
 
这种新激光技术可让科学家在试管内创造出一种心颤形式。在实验室进行实验时,通过在有别于周围细胞的一个靶细胞中引入跳动频率,激光就能破坏细胞的跳动。这将允许科学家在细胞水平研究不规则的心跳,并筛选出抗心颤药物。
 
但在实验室外,将心脏肌肉细胞暴露于强激光脉冲可能会产生一些问题。虽然激光脉冲持续时间小于一万亿分之一秒,但随着时间的推移也将造成破坏性影响,从而在现阶段限制了临床应用的可能性。(来源:科技日报 冯卫东)
 
(《光学快报》(Optics Express),Vol. 16, Issue 12, pp. 8604-8616,N. I. Smith,S. Kawata)
 
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