2010年初,一些科学家对新十年的预测,本博客曾在文章《科学家预测:2010年代将会非常棒——伴随激光》中进行过报道。这项研究可能是对这种乐观预测的早期印证,研究人员宣布他们已经用红外激光束控制了胚胎的心跳。虽然这项工作尚处于早期阶段,但研究人员表示,这项了不起的进展将有助于他们研究心脏病,并可能在未来导至光学起搏器的出现。文中提到的胚胎心脏来自鹌鹑蛋。每只鹌鹑胚胎只有两到三天大,心脏体积仅为2立方毫米;此时,心脏基本上是一团细胞,尚未形成四腔结构。红外光脉冲通过一根距离胚胎500微米的光纤传输。
在打开激光器之前,心脏每1.5秒跳动一次,但以每秒两次的速率发射激光,只要激光持续发射,心跳就会加快到与激光速率同步。“效果非常好:心率与激光脉冲速率同步,”范德堡大学(田纳西州纳什维尔)的(研究合著者)Duco Jansen说。[New Scientist]
几年前,另一组科学家曾表明激光脉冲可以设定培养皿中一簇心肌细胞的节律,但新的研究
,发表在《自然·光子学》上,标志着激光首次能够设定整个心脏的节律。主要作者、凯斯西储大学的Michael Jenkins表示,这项技术将为研究心脏发育提供一种新方法。
“我们想知道先天性心脏缺陷是如何形成的,以及心脏在发育过程中的节律如何影响它未来的健康,”他说。“能够以一种非侵入性的方式改变心率将很有用。”[ScienceNOW]
在使用的能量水平下,激光脉冲似乎没有损伤细胞,但研究人员打算彻底调查该过程的安全性。他们还将深入研究其他细节——比如这个机制究竟是如何工作的。目前,这一点尚不清楚。
他们推测,这可能是通过产生一个温度梯度来刺激“兴奋组织的动作电位”,这与早期对心肌细胞簇的研究中提出的观点一致。[Scientific American]
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图片:Salma Shaikhouni














