طور فريق من الباحثين في جامعتي كاليفورنيا وستانفورد طريقة غير جراحية لمراقبة النشاط الكهربائي داخل خلايا عضلة القلب من الخارج، وتجنب الحاجة إلى اختراق الخلايا جسديًا.

وحسب الدراسة التي نشرت في 14 يناير بموقع مجلة " Nature Communications " العلمية، تعتمد الطريقة الجديدة على تسجيل الإشارات الكهربائية من خارج الخلايا واستخدام الذكاء الاصطناعي لإعادة بناء الإشارات داخل الخلايا بدقة مذهلة.

الإشارات الكهربائية داخل خلايا القلب توفر الإشارات الكهربائية داخل خلايا عضلة القلب رؤى حول كيفية عمل القلب، وكيف تتواصل خلاياه وكيف تستجيب للأدوية، ولكن من أجل التقاط هذه الإشارات كان الأطباء يقومون عادةً بثقب الخلايا بأقطاب كهربائية صغيرة، مما قد يؤدي إلى إتلافها وجعل الاختبارات واسعة النطاق معقدة.

طريقة جديدة للنظر داخل الخلايا الآن، وجد الباحثون طريقة جديدة للنظر داخل الخلايا دون الدخول إليها فعليًا.

ويكمن المفتاح في اكتشاف العلاقة بين الإشارات داخل الخلايا (الإشارات داخل الخلايا) والإشارات المسجلة على سطحها (الإشارات خارج الخلايا).

قالت زينب جاهد، أستاذة في قسم الهندسة الكيميائية والنانوية بجامعة كاليفورنيا، وأحد مؤلفي الدراسة: "اكتشفنا أن الإشارات خارج الخلايا تحتوي على معلومات تساعد باكتشاف السمات داخل الخلايا.. وعلى الرغم من أنه يمكن التقاط الإشارات خارج الخلايا بأساليب أقل تدخلاً، لكن هذه الإشارات خارج الخلايا لا توفر الكثير من التفاصيل حول النشاط الكهربائي داخل الخلية.. إنه مثل الاستماع إلى محادثة من خلال جدار - يمكنك اكتشاف حدوث الاتصال، لكنك تفقد التفاصيل المحددة".

وتضيف "جاهد": "على النقيض من ذلك، تقدم الإشارات داخل الخلايا كل التفاصيل، مما يجعلك تشعر وكأنك تجلس داخل الغرفة وتسمع كل كلمة بوضوح، ولكن لا يمكن التقاطها إلا من خلال الطرق الجراحية القديمة، إنها أكثر تدخلاً وتحديًا من الناحية الفنية".

الذكاء الاصطناعي حل المشكلة خلال الدراسة قام الفريق المكون من زينب جاهد وكيفان رحماني، طالب دكتوراه في هندسة النانو، والمؤلف الأول للدراسة وزملائهم باستخدام الذكاء الاصطناعي، لربط الإشارات خارج الخلية بإشارات محددة داخل الخلايا.

ولتطوير الطريقة الجديدة، قام الفريق أولاً بتصميم مجموعة من الأقطاب الكهربائية على شكل إبرة على نطاق النانو. هذه الأقطاب الكهربائية، كل منها أصغر بما يصل إلى 200 مرة من خلية عضلة القلب الفردية، مصنوعة من.....

لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه

هذا المحتوى مقدم من صحيفة سبق