Farvelægning af hjerteslag

I det 17. århundrede to videnskabsgiganter, Isaac Newton og Robert Hooke, begge forsøgte at forstå, hvordan sommerfuglenes og påfuglens vinger, som er lavet af det samme materiale som vores negle og hår, kunne farver af så strålende kvalitet. De kom begge til den samme konklusion, farven var et resultat af små strukturer på vingen, strukturer så små, at de ikke selv kunne observere det, men havde udledt, skal eksistere.

Videnskab og teknologi er gået langt i de 300 år, og ikke kun kan vi let observere strukturen af ​​en sommerfuglvinge, der producerer så strålende farver, men vi kan let skabe dem selv. Inspireret af denne form for strukturfarve, forskere ved Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Science (iCeMS), ledet af prof. Easan Sivaniah, i samarbejde med forskere fra Semmelweis University og Kyoto University Medical School, har produceret en strukturel farveindretning til måling af hjertecellernes slag, som de håber vil være med til at fremskynde processen med farmaceutisk testning.

Som en sommerfugls vinge, denne enhed producerer strukturel farve fra mikromønstre udviklet på overfladen af ​​en polymergel. Hjerteceller, der slår på enheden, får den strukturelle farve til at ændre sig, hvilket let kan detekteres med laveffektmikroskoper.

Under farmaceutisk udvikling, screening af lægemidler med forskellige celletyper er afgørende for at luge potentielt farlige lægemidler ud, inden de testes på mennesker. I denne tidlige fase er high-throughput-metoder vigtige for at spare tid og omkostninger. Den nye enhed bruger sammentrækning af hjerteceller til at ændre enhedens lysrefleksionsegenskaber, og som et resultat heraf kan cellernes slag let måles på en ikke-invasiv måde, lette test af høj gennemstrømning. Som hovedforfatter, Andrew Gibbons siger, "Hjertesygdomme er en af ​​de førende dødsårsager rundt om i verden. Det er afgørende at finde lette og tidlige måder at screene de gode lægemidler til hjertepatienter på."

Forskerne var i stand til at demonstrere den praktiske nytte af deres nye enhed ved at overvåge hjertecellernes slagmønster under anvendelse af lægemidler. De var i stand til at registrere slagmønsteret for hele cellekulturen samtidigt, på grund af deres evne til at observere under lav forstørrelse.

Prof. Sivaniah, leder af Pureosity Laboratory ved iCeMS har specialiseret sig i polymer- og materialevidenskab og er interesseret i skæringspunktet mellem materialevidenskaben og den biologiske verden. "Dette var et meget unikt og spændende projekt for os, der er ikke mange steder, der let kan lette denne form for tværfaglig forskning. "