Kalp Hücrelerindeki Elektrik Sinyallerini Ölçen Sensör

Elektrik sinyallerinin hücreler arasında nasıl yol aldığını kavramak, hem hücrelerin işleyişini hem de hastalıkları anlamak açısından önemlidir. 

Geliştirilen sensör, üç boyutlu bir yapı içinde düzenlenmiş FET türü transistörlerden oluşuyor. FET’lerin, cihaz için özel olarak tasarlanmış sivri uçları, kalp hücrelerinin zarlarını delerek hücrelerin içine giriyor. Böylece kalp hücrelerini öldürmeden hücrelerin içindeki elektrik sinyallerini tespit etmek mümkün oluyor.

Yeni cihaz, sahip olduğu çok sayıda sivri uçlu transistör sayesinde, hücre içindeki iki nokta ya da farklı hücreler arasındaki sinyalleri de tespit edebiliyor ve bu sinyallerin özelliklerini ölçebiliyor. 

Daha önceleri de hücreler arasında yol alan elektrik sinyallerini ölçebilen cihazlar geliştirilmişti. Ancak yeni cihazın, tekil hücrelerin içindeki sinyalleri de ölçebilmesi bakımından bir ilk olduğu belirtiliyor.

Araştırmacılar geliştirdikleri cihazı hem hücre kültürleri hem de laboratuvar ortamında büyütülmüş kalp dokuları üzerinde başarıyla test etmişler. Elde edilen sonuçların en önemlilerinden biri, elektrik sinyallerinin hücre içi ve dışındaki yayılma hızlarının farklı olması. Ölçümler elektrik sinyallerinin hücre içinde, hücre dışına kıyasla neredeyse beş kat daha hızlı yol aldığını gösteriyor.

Görsel: Yue Gu

Araştırmacılar bir sonraki hedefi, geliştirdikleri cihazı sinir hücrelerindeki elektrik sinyallerini ölçmek için kullanmak. Nihai hedef ise cihazı canlı dokular üzerinde de kullanılabilecek hâle getirmek. Böylece sağlık sorunlarının tespit ve tedavi edilmesinde elektrik sinyali ölçümlerinden yararlanılabilir. Örneğin kalple ilgili sağlık sorunlarını daha iyi anlamak ve yeni tedaviler geliştirmek için canlı hücrelerdeki elektrik sinyalleri ölçülerek sorunlu hücreler tespit edilebilir.

Detaylı bilgiye Dr. Yue Gu ve arkadaşlarının Nature Nanotechnology’de yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.