Koleksi

Sensor Mirip Gelang Tampar Baru Mempelajari Sel Jantung dalam Detail yang Belum Pernah Ada Sebelumnya

Sensor Mirip Gelang Tampar Baru Mempelajari Sel Jantung dalam Detail yang Belum Pernah Ada Sebelumnya

Para peneliti telah menciptakan jenis sensor baru yang membungkus jaringan sel jantung yang dibiakkan, memungkinkan mereka untuk mempelajari bagaimana sel-sel ini berinteraksi satu sama lain seperti yang mereka lakukan di tubuh manusia sebagai respons terhadap perawatan yang berbeda.

Sensor slap braclet baru memberikan perspektif yang sama sekali baru pada struktur sel jantung 3D

Para peneliti di Carnegie Mellon University (CMU) dan Nanyang Technological University di Singapura (NTU Singapura) telah membangun apa yang mereka sebut platform organ-on-an-electronic-chip (OE-chip) yang dapat mengukur elektrofisiologi sel jantung berbudaya dalam struktur tiga dimensi, menawarkan ilmuwan perspektif yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang bagaimana sel-sel ini berkomunikasi satu sama lain.

TERKAIT: ILMIAH HATI YANG TERCETAK 3D DENGAN JARINGAN MANUSIA UNTUK PERTAMA KALI

Metode terkini untuk mempelajari bagaimana obat yang berbeda mempengaruhi sel jantung telah dibatasi oleh pertimbangan fisik. "Selama beberapa dekade, elektrofisiologi dilakukan dengan menggunakan sel dan kultur pada permukaan dua dimensi, seperti piring kultur," kata Tzahi Cohen-Karni, Profesor Rekanan Teknik Biomedis dan Ilmu & Teknik Material di CMU. "Kami mencoba untuk menghindari tantangan membaca pola kelistrikan jantung dalam 3D dengan mengembangkan cara untuk mengecilkan sensor di sekitar sel jantung dan mengekstraksi informasi elektrofisiologi dari jaringan ini."

Sensor yang dikembangkan peneliti, dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Kemajuan Sains, dimulai seperti sensor normal, datar, persegi panjang di mana struktur tiga dimensi sel jantung ditempatkan.

Kemudian, dengan menggores lapisan bawah germanium yang disebut 'lapisan pengorbanan', tegangan struktural yang menahan sensor datar dipatahkan dengan cara yang sama seperti tegangan yang menahan gelang tamparan lurus ketika sisi lengkung gelang mengenai pergelangan tangan seseorang. Tanpa tegangan ini, sensor akan menggulung menjadi bentuk laras seperti gelang tamparan, membungkus dirinya di sekitar struktur jaringan.

Para peneliti menggunakan struktur yang dikenal sebagai spheroid jantung untuk menguji sensor baru mereka. Struktur ini adalah organoid memanjang yang terbuat dari sel jantung dan berukuran kira-kira selebar dua atau tiga helai rambut manusia. Dengan membungkus sensor di sekitar struktur sel dengan cara ini, mereka dapat menguji sinyal listrik yang mengalir melalui sel dengan tingkat presisi yang tidak mungkin dilakukan dengan sensor dua dimensi.

“Analisis mekanik dari proses roll-up memungkinkan kami mengontrol bentuk sensor secara tepat untuk memastikan kontak yang sesuai antara sensor dan jaringan jantung,” kata Jimmy Hsia, mantan anggota fakultas CMU dan sekarang menjadi profesor dan dekan Graduate College dari NTU Singapura. “Teknik ini juga secara otomatis menyesuaikan tingkat 'sentuhan' halus antara sensor dan jaringan sedemikian rupa sehingga sinyal listrik berkualitas tinggi diukur tanpa mengubah kondisi fisiologis jaringan karena tekanan eksternal.”

Para peneliti berharap sensor tersebut akan memungkinkan pengujian berbagai obat pada proses dalam sel jantung berbudaya yang hingga saat ini belum dapat diuji.

“Platform ini dapat digunakan untuk melakukan penelitian tentang regenerasi dan pematangan jaringan jantung yang berpotensi dapat digunakan untuk merawat jaringan yang rusak setelah serangan jantung, misalnya, atau mengembangkan obat baru untuk mengobati penyakit,” kata Anna Kalmykov, Ph.D. mahasiswa di bidang teknik biomedis di CMU dan penulis utama makalah.


Tonton videonya: Cara Membuat Gelang dari Tali. Bebagai Model Gelang yang Mudah diikuti (November 2021).