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美国科学家利用激光束控制心脏跳动

2013-10-17 09:29
PokerJoker
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  ——美国科学家首次使用激光束控制了心脏的跳动。这一发现为人类探索心脏奥秘翻开了新的一页,也使光控心脏起搏器的问世成为可能。

  普通的心脏起搏器是通过微弱的脉冲电流刺激心肌细胞,进而调整心跳的节律。早在1967年,电信号起搏器面市不久,科学家就发现光能够提高心脏的跳动频率,但由于条件所限,人们还不懂得如何控制它。

  直到2008年,日本的一个研究团队才使用一种近红外激光束,成功地控制了一团离体心肌细胞的搏动。但到目前为止,还没有人能够控制整个心脏。

  Michael Jenkins是美国俄亥俄州克利夫兰市凯斯西储大学的一名生物医学工程师,他阅读了1967年的发现之后,决计将这项实验继续下去。他和他的同事使用激光束照射一些鹌鹑的离体活胚胎,这些胚胎只有2~3天大,其心脏体积只有2 mm3,比一团心肌细胞大不了多少,是非常合适的实验材料。

  Jenkins发现,胚胎的心跳跟激光的脉冲频率同步了起来。研究者尝试调整脉冲频率,先从每秒2~3次开始,然后逐渐减慢,但结果依然如故,脉冲频率变化的幅度甚至可达50%。

  随后,研究小组测试了不同能量的激光,来寻找最安全和最有效的那一束。结果表明,0.8 J/cm2的激光不会对心脏造成伤害;当能量提高到5倍时,受试的心肌细胞就被烤焦了。

  Jenkins表示,虽然需要经过长期的观察实验,才能确定这些心肌细胞究竟是不是真的毫发无伤,但这次的结果毫无疑问是意义重大的。“我们想知道先天性心脏病是如何形成的,也想知道心脏搏动频率是怎样一步步发生变化的。”Jenkins说,“我们更想使用一种无创的手段来治疗心脏疾病。”

 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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