Quando il cuore inizia i primi battiti: suggestiva ricerca
Kirill Larin, professore di ingegneria biomedica presso il Cullen College of Engineering at UH, ei suoi colleghi della Texas Medical Center documentano con un sistema di imaging non invasivo, ad alta risoluzione, la formazione del cuore dei mammiferi, fornendo forse le migliori immagini ‘live’ mai ottenute dell’organo vitale.
“Tutto ciò che sappiamo circa lo sviluppo iniziale del cuore e la formazione del sistema vascolare proviene da studi in vitro di campioni di tessuto fissato su vetrini o su studi di embrioni di anfibi e pesci,” Larin dice. “Con questa tecnologia, siamo in grado di immaginare la vita e il suo inizio, vedere il primo battito del cuore in un mammifero.”
Utilizzo di coerenza a tomografia ottica (OCT), una tecnica che si basa su un’analisi in profondità creata dal riflesso di un raggio laser infrarosso che attraversa un oggetto, Larin ei suoi colleghi del Baylor College of Medicine di Dickinson Lab stanno utilizzando la tecnica per studiare quello che porta ad anomalie cardiovascolari. Considerando che l’ecografia utilizza onde sonore per creare visibili, ma granulose, le immagini video ottenute attraverso la tecnica OCT, che usa una tecnica laser e infrarossi di ritorno immagini in tempo reale è decisamente suggestiva, e l’uotput ad alta risoluzione.
“Stiamo utilizzando l’OCT per scansionare immagini di embrione di topo, e video presi circa sette giorni dopo il concepimento, rispetto ai primi 20 giorni di gravidanza tipica dei mammiferi,” Larin dice. “In questo modo, siamo in grado di catturare il video del cuore dell’embrione prima del suo iniziare a battere, e il giorno dopo si può vedere il cuore cominciare ad assumere una forma tubolare, con la distinzione dei due atrii ed eventuali anomalie. Abbiamo successimavemte iniziato a vedere la distribuzione del sangue e la frequenza cardiaca “.
Nel corso di diversi anni, Larin è stato in grado di raffinare il suo sistema ‘laser-based’ di imaging in grado di fornire immagini ad alta risoluzione di biomarker proteici in campioni di sangue e di studiare campioni di tessuto per studiare i fattori che contribuiscono ai primi stadi di malattia. Ha lavorato per adattare questa tecnologia per poter catturare il video del cuore dei mammiferi, i piu’ vicini fisiologicamente all’essere umano.
Con il finanziamento di una borsa di 1,7 milioni dollari dal National Institutes of Health, Larin prevede di modificare il dispositivo non solo per migliorare la risoluzione, ma anche accelerare il processo di imaging per favorire lo studio dei processi di sviluppo in animali con anomalie cardiache conosciute. Con queste velocità più elevate e maggiore risoluzione, Larin dice che saranno in grado di osservare le dinamiche, quali fattori nella formazione del cuore e ciò che causa i problemi di sviluppo. Alla fine, lui ei suoi collaboratori vogliono valutare i gattori genetici come le diverse mutazioni che interessano lo sviluppo cardiovascolare e ridurre il numero di bambini candidati a nascere con anomalie, così come far luce su come prevenire e curare problemi cardiaci prima della nascita.
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