Un nou microcip pentru dezvăluirea secretelor regenerării inimii

Mar 10, 2021 | E-health, Ştiri, Tehnologie | 0 comments

În primele șapte zile de viață, puii de șoarece au capacitatea specială de a-și regenera țesutul cardiac deteriorat. Oamenii, pe de altă parte, nu sunt atât de norocoși: orice leziuni cardiace pe care le suferim ar putea duce la leziuni permanente. Așadar, oamenii de știință și-au pus problema de a învăța să ne reparăm inimile, asemenea șoriceilor.

O echipă de cercetători condusă de UNSW Sydney a dezvoltat un microcip care poate ajuta oamenii de știință să studieze potențialul regenerativ al celulelor inimii șoarecilor. Acest microcip, care combină microingenieria cu biomedicina, ar putea ajuta la deschiderea drumului pentru noi cercetări în domeniul medicinei cardiace regenerative. Studiul a fost publicat în jurnalul științific Small.

„Am dezvoltat o modalitate simplă, fiabilă, ieftină și rapidă de a identifica și a separa aceste celule importante ale inimii șoarecilor”, spune autorul principal dr. Hossein Tavassoli, inginer biomedical și cercetător de celule stem la UNSW Medicine & Health, care a efectuat această lucrare ca parte a tezei sale de doctorat. „Metoda noastră folosește un microcip ușor de fabricat ce poate fi realizat în orice laborator din lume.”

Procesul de identificare și separare a celulelor inimii șoarecilor este destul de complex.

În primul rând, savanții trebuie să separe tipul potrivit de celule cardiace, numite cardiomiocite proliferative, de alte tipuri de celule prezente în inimă, următoarea lor provocare fiind menținerea cardiomiocitelor proliferative în viață.

„Celulele inimii șoarecilor nou-născuți (cardiomiocite proliferative) sunt foarte sensibile”, spune dr. Vashe Chandrakanthan, cercetător principal la UNSW Medicine & Health și co-autor al studiului. “Doar aproximativ 20% supraviețuiesc, de obicei, procesului convențional de izolare și separare. Dacă vrem să studiem aceste celule, trebuie să le izolăm înainte ca acestea să fie supuse morții celulare.”

Dr. Tavassoli spune că această nouă metodă este mult mai eficientă. „Am rmicșorat stresul aplicat asupra acestor celule prin reducerea timpului de izolare și procesare”, spune el. „Metoda noastră poate purifica milioane de celule în mai puțin de 10 minute. „Aproape toate celulele au supraviețuit când am folosit cipul nostru microfluidic – peste 90%”.

Dispozitivul în formă de spirală este un cip microfluidic, adică un cip conceput pentru a manipula lichide la scară mică. Acesta filtrează celulele în funcție de mărimea lor, separând cardiomiocitele de alte celule. Cipul costă mai puțin de 500 de dolari, ceea ce îl face mai ieftin decât alte metode de izolare și separare.

Acest instrument va facilita cercetătorilor studierea modului în care șoriceii își repară inima, cât și dacă oamenii ar putea folosi aceeași tehnică.

„Bolile de inimă sunt criminalul nr. 1 în lume”, spune dr. Tavassoli. „În Australia, cineva moare de boli de inimă la fiecare 12 minute, iar la fiecare patru ore se naște un copil cu un defect cardiac. Sperăm că dispozitivul nostru va ajuta la accelerarea cercetării bolilor de inimă.”

Caracterizarea celulelor inimii șoarecilor

Odată ce cardiomiocitele au fost separate de alte celule ale inimii cu ajutorul cipului lor, cercetătorii au profitat de ocazia de a studia proprietățile fizico-mecanice ale celulelor, respectiv modul în care reacționează la forță. La baza studierii acestor celule au stat întrebări precum „Cum bat aceste celule cardiace individuale?”,Celulele au caracteristici distincte?” și „Care sunt diferențele lor de mărime, formă și elasticitate?”.

Descoperirile ar putea oferi noi perspective pentru dezvoltarea materialelor care repară țesutul cardiac, cum ar fi plasturi cardiaci, schele și hidrogeluri.

„Caracterizarea rapidă și la scară largă a caracteristicilor fizico-mecanice ale celulelor este un domeniu de cercetare relativ nou”, spune dr. Tavassoli, care inițial s-a format ca inginer, înainte de a se specializa în medicină. „Este prima dată când tehnologia microfluidică a fost utilizată pentru a studia proprietățile mecanice ale celulelor cardiace ale șoriceilor nou-născuți.”

Un microcip multifuncțional

Dr. Chandrakanthan spune că, deși microcipul a fost creat pentru celulele cardiace ale șoarecilor, acesta ar putea fi adaptat pentru utilizare în alte tipuri de aplicații celulare.

Principiile sunt compatibile cu izolarea cardiomiocitelor din celulele inimii de șoarece de toate vârstele, spune acesta. ”Am putea folosi, de asemenea, această metodă pentru a separa nu numai celulele inimii, ci tot felul de celule din diferite organe.”

Dr. Tavassoli spune că această metodă ar putea ajuta și alte domenii ale cercetării medicale, inclusiv biologia cardiacă, descoperirea de medicamente și nanoinginerie. În prezent, el efectuează cercetări la Institutul Garvan și la Lowy Cancer Research Center despre modul în care această metodă ar putea ajuta la diagnosticarea cancerului.

„Acest microcip deschide oportunitatea pentru noi descoperiri ale cercetătorilor din întreaga lume”, spune el.

 

Sursa medicalxpress.com

EVENIMENTE

Calendar

March

April 2021

May
MO
TU
WE
TH
FR
SA
SU
29
30
31
1
2
3
4
Events for 31st March
Events for 1st April
Events for 2nd April
Events for 3rd April
Events for 4th April
5
6
7
8
9
10
11
Events for 5th April
Events for 6th April
No Events
Events for 7th April
No Events
Events for 8th April
No Events
Events for 9th April
No Events
Events for 10th April
No Events
Events for 11th April
No Events
12
13
14
15
16
17
18
Events for 12th April
No Events
Events for 13th April
No Events
Events for 14th April
No Events
Events for 15th April
Events for 16th April
Events for 17th April
Events for 18th April
No Events
19
20
21
22
23
24
25
Events for 19th April
No Events
Events for 20th April
No Events
Events for 21st April
No Events
Events for 22nd April
No Events
Events for 23rd April
No Events
Events for 24th April
No Events
Events for 25th April
No Events
26
27
28
29
30
1
2
Events for 26th April
No Events
Events for 27th April
No Events
Events for 28th April
No Events
Events for 29th April
No Events
Events for 30th April
No Events

VIDEO

INTERVIU

INFOGRAFIC

PROIECTE

Follow Us