非侵入式心臟起搏器或將問世
- 發(fā)布時間:2015-10-14 01:30:33 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京10月13日電 (記者王小龍)不用植入任何裝置,只需用激光照射就能控制心臟跳動的節(jié)奏。這不是什么魔法,美國科學家在果蠅身上讓它成為了現實。
所有的心臟起搏器都基于這樣一個事實,每一次心跳都是由經過心肌細胞的電脈沖引起的,心臟的收縮讓血液在機體內保持循環(huán)。植入式心臟起搏器用電極向心臟組織提供一個穩(wěn)定的脈沖,讓有問題的心臟保持規(guī)律的跳動。
在一項實驗中,科學家用藍色激光照射一只經過麻醉的果蠅,能讓其心率與激光脈沖的節(jié)奏保持一致,以每秒10次的速率跳動。研究人員發(fā)現,該技術不但能放慢或加快果蠅的心率,還完全適用于包括幼蟲、蛹和成蟲在內的果蠅生命周期中的所有形態(tài)。隨后進行的安全檢測則證實,該技術不會傷害果蠅,也不會對其心臟發(fā)育帶來任何可觀察到的不利影響。研究人員稱,這種以光為基礎的非侵入性技術,未來或能成就新一代心臟起搏器。相關論文發(fā)表在數字化開放獲取雜志《科學進展》上。
該項研究以黑腹果蠅為研究對象,因為在心臟早期發(fā)育階段,它們與脊椎動物存在很多相似之處。研究人員首先從藻類中提取出一種光敏蛋白基因,培育出含有這種蛋白的果蠅,而后通過激光從外部照射的方式,激活含有光敏蛋白的心臟細胞。這種光敏蛋白被命名為channelrhodopsin-2,一旦其接觸到藍色激光,就會引起心臟收縮。
負責此項研究的美國利哈伊大學生物工程學助理教授周超(音譯)指出,與傳統(tǒng)心臟起搏器相比,光刺激有著無法比擬的優(yōu)勢:這種非侵入式技術只會觸發(fā)目標細胞,而電動起搏器則須通過外科手術植入,電脈沖不僅會作用于心臟細胞,也會影響其他組織。
研究人員稱,由于人類和果蠅有80%的同源基因,以果蠅為基礎的研究將對今后針對人類的研究帶來便利。未來借助這種技術或能開發(fā)出新一代以激光為基礎的心臟起搏器或其他肌肉刺激裝置。當然在此之前,還有很長的一段路要走。
總編輯圈點
這是一條揪心的新聞。外邊藍光一放,里面就撲通撲通。光敏蛋白又立功了。要是這技術用在人身上,也用基因編輯,改造出一顆光敏心臟,那心臟病人就能裝上一個耗電量小得多的光起搏器。不過讀者也不由得擔心:萬一功率調大了,“見光死”怎么辦?