Científicos diseñan técnica suave para estudiar el funcionamiento del tejido cardíaco
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Biofísicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú y sus colegas han propuesto una forma sencilla de observar el tejido cardíaco. Además de ser relativamente sencillo, el nuevo método es más económico y produce resultados que son más independientes, en comparación con los análogos actualmente en uso. El estudio apareció en Annals of Biomedical Engineering.
El tejido cardíaco es un tipo especial de músculo. Cuando las ondas de excitación se propagan a través de él, esto hace que las fibras constituyentes se contraigan. Las ondas de excitación coordinan el trabajo de los compartimentos del corazón para garantizar que el órgano funcione correctamente.
Muchas enfermedades cardíacas, entre ellas las arritmias, están asociadas con interrupciones en la conducción de ondas de excitación o con la toma de control de algunos regímenes de propagación peculiares. Por eso es importante la investigación fundamental sobre los mecanismos de propagación de ondas de excitación en el corazón. Dichos estudios brindan información sobre cómo funciona el corazón, cómo surgen las arritmias y cómo diversas drogas y sustancias afectan los procesos en el tejido cardíaco.
Uno de los métodos básicos para observar las ondas de excitación es el mapeo óptico. Implica el uso de tintes fluorescentes para visualizar la propagación de excitaciones en el tejido del corazón. El proceso se monitorea con cámaras de video sensibles y los datos resultantes luego se someten a análisis.
El mapeo óptico tiene ciertos inconvenientes. Por un lado, los tintes y las cámaras adecuadas para la técnica son bastante caros. Otra desventaja es que el tinte puede interactuar con las drogas y, por lo tanto, perturbar el experimento. Los colorantes también afectan a las células de la muestra de tejido cardíaco, lo que reduce su vida útil.
«Descubrimos que si cultivas el cultivo de tejido cardíaco en un sustrato elástico hecho de polidimetilsiloxano, es posible observar la propagación de ondas con un microscopio y no se necesitan tintes», dijo Konstantin Guria, investigador sénior del Laboratorio de Biofísica de Sistemas Excitables del MIPT.
Esta idea sentó las bases para el nuevo método. En él se cultiva el tejido cardíaco sobre un sustrato elástico. Como resultado, cuando una onda de excitación se propaga a través de la muestra en el experimento, el sustrato se deforma. Este proceso se puede registrar ópticamente mediante iluminación oblicua. La técnica alivia los requisitos de la cámara, porque incluso una GoPro proporciona suficiente calidad.
«Hemos propuesto un método que es más simple y más barato que el mapeo convencional. Dicho esto, una ventaja competitiva aún mayor es estar seguro de que el analizado sustancia no interactúa con un tinte, ya que se vuelve redundante para la visualización», comentó Konstantin Agladze, quien dirige el Laboratorio de Biofísica de Sistemas Excitables en MIPT.
El nuevo método se puede usar para realizar pruebas asequibles de diversos procesos en cultivos de tejidos cultivados a partir de células madre. El proceso se presta a la automatización y es adecuado para observaciones más prolongadas que las que se basan en el mapeo regular.
Además del personal del MIPT, en este estudio participaron investigadores del Instituto Clínico y de Investigación Regional Vladimirsky de Moscú y el Instituto de Estudios Teóricos. y Biofísica Experimental de la Academia Rusa de Ciencias.
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Los científicos encuentran la edad óptima de las células madre Más información: Viktor A. Balashov et al, Muscular Thin Films for Label-Free Mapping of Excitation Propagation in Cardiac Tissue, Annals of Ingeniería Biomédica (2020). DOI: 10.1007/s10439-020-02513-0 Información de la revista: Annals of Biomedical Engineering
Proporcionado por el Instituto de Física y Tecnología de Moscú Cita: Los científicos diseñan una técnica suave para estudiar el funcionamiento del tejido cardíaco (29 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-scientists-gentle-technique-heart-tissue.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.