استفاده از پرتوی مادون قرمز برای تحریک سلول های قلبی و گوش داخلی

[bme.masood 5,832]

محققان دانشگاه Utah موفق به استفاده از تابش inferared برای تحریک سلول های قلبی موش و سلول های گوش میانی ماهی toadfish، از طریق فرستادن سیگنال ها به مغز، شدند. این مطالعه، نشان دهنده امکان استفاده از تابش inferared به جای ایمپالس های الکتریکی در ایمپلنت ها، برای تحریک نورون ها و عملکردهای بدن است.

 

 

دانشمندان در آزمایشگاه، سلول ها را در معرض تابش مادون قرمز قرار می دهند. سلول های قلبی در این مطالعه، سلول های ماهیچه ای قلب نوزاد موش به نام cardiomyocytes هستند که باعث تپش قلب می شوند. سلول های گوش داخلی، سلول های مو هستند که این سلول های مو، از ماهی toadfish که بسیار قابل مقایسه با سلول های گوش داخلی انسان هستند، می باشند.

Richard Rabbit، استاد مهندسی پزشکی و نویسنده ارشد مطالعات سلول های قلبی و گوش داخلی: سلول های گوش داخلی، لرزش مکانیکی صدا یا حرکت را از طریق سلول های عصبی مجاور، به سیگنال دریافتی مغز تبدیل می کنند. این سلول ها توسط اشعه مادون قرمز فعال می شوند، زیرا آنها دارای مقادیر زیادی میتوکندری هستند. اشعه inferared بر میزان یون های کلسیم در داخل و خارج میتوکندری، تاثیر می گذارد. این موضوع توسط مطالعه بر سلول های قلبی نوزاد موش، مشخص شد. انتشار کلسیم در سلول های عصبی برای سلول های ماهیچه ای و اعصاب قابل تحریک، بسیار محرک است.

Rabbit معتقد است که این تحقیقات، شامل پژوهشی مرتبط در مورد حلزون گوش می باشد که می تواند منجر به ایمپلنت های حلزونی بهتری شود که به جای استفاده از سیگنال الکتریکی، از نور استفاده کنند. ایمپلنت های حلزونی موجود، صدا را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کرده، به طور معمول این سیگنال به هشت الکترود در حلزون گوش، قسمتی از گوش داخلی که در آنجا لرزش صدا به سیگنال عصبی برای مغز تبدیل می شود، منتقل می شود.انسان توسط این هشت الکترود، تنها قادر به شنیدن هشت فرکانس مختلف است، در حالیکه یک انسان سالم و بالغ به طور معمول، قادر به شنیدن بیش از 3000 فرکانس مختلف می باشد.

با تحریک نوری، امکان شنیدن صدها یا هزاران فرکانس به جای هشت فرکانس وجود دارد. شاید یک روز یک ایمپلنت نوری حلزون شنوایی، به افراد ناشنوا فرصت دوباره لذت موسیقی و شنیدن تمام تفاوت های ظریف صدا را بدهد.

برخلاف جریان الکتریکی که در میان بافت گسترش می یابد و نمی توان آن را در یک نقطه متمرکز کرد، پرتوی inferared می تواند متمرکز شود تا طول موج های مختلف مربوط به فرکانس های متعدد صدا، در سلول های گوش میانی تولید شوند.

سلول های عصبی که سیگنال صدا را از گوش ها به مغز می فرستند، می توانند 300 بار در ثانیه این عمل را انجام دهند. بنابراین در حالت ایده آل، یک ایمپلنت حلزون شنوایی با استفاده از نور مادون قرمز، قادر به عملکردی فوق العاده و مشابه است.

.

.

 

ترجمه : تکتم امان زاده (دانشجوی کارشناسی مهندسی پزشکی)

.

منبع و اطلاعات بیشتر در مورد این مطلب : www.unews.utah.edu

.

وب سایت مهندسی پزشکی مشهد

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام