Исследование, опубликованное в Nano Letters, является значительным шагом вперед к пониманию электрофизиологических реакций на клеточном уровне на ишемические сердечные приступы и может быть применено к будущей разработке лекарств.
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются основной причиной смерти во всем мире, при этом большинство пациентов страдают от ишемии сердца, которая возникает, когда артерия, снабжающая кровью сердце, частично или полностью заблокирована. Если ишемия возникает в течение длительного периода времени, ткани сердца испытывают недостаток кислорода (состояние, называемое «гипоксия») и могут привести к гибели ткани или инфаркту миокарда. Изменения в сердечных клетках и тканях, вызванные гипоксией, включают изменения потенциалов напряжения на клеточной мембране, высвобождение нейротрансмиттеров, сдвиги в экспрессии генов, измененные метаболические функции и активацию или дезактивацию ионных каналов.
Биосенсорная технология, используемая в микрожидкостном чипе, объединяет многоэлектродные массивы, которые могут обеспечивать внеклеточное считывание диаграмм напряжения, с нанополюсными зондами, которые входят в мембрану для считывания уровней напряжения (потенциалов действия) в каждой ячейке. Крошечные каналы в чипе позволяют исследователям непрерывно и точно регулировать текучую среду, протекающую по клеткам, снижая уровень кислорода примерно до 1-4 процентов, чтобы имитировать гипоксию или повышать уровень кислорода до 21 процента, чтобы моделировать нормальные условия. Изменяющиеся условия предназначены для моделирования того, что происходит с клетками в сердце, когда артерия блокируется, а затем вновь открывается путем лечения.