หนูกระเพาะปัสสาวะ อุปกรณ์ Wee: CT scan ของหนูที่แสดงอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ฝังอยู่รอบกระเพาะปัสสาวะ ใช้สัญญาณแสงจาก LED ขนาดเล็กเพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาทและควบคุมปัญหาต่างๆ เช่น ภาวะกลั้นปัสสาวะไม่อยู่และกระเพาะปัสสาวะไวเกิน การทำงานของกระเพาะปัสสาวะในหนูตามปกติได้รับการฟื้นฟูโดยนักวิจัยในสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้พัฒนาระบบลูปปิดที่สามารถฝังได้
ซึ่งใช้ประโยชน์จากออพโตเจเนติกส์
เซลล์ประสาทในกระเพาะของหนูถูกดัดแปลงให้ตอบสนองต่อแสงที่ปล่อยออกมาจากหลอด ที่ฝังเข้าไป ซึ่งทำให้การทำงานของกระเพาะปัสสาวะถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ไร้สายภายนอก เทคนิคนี้สามารถนำไปใช้พัฒนาวิธีการรักษาที่ซับซ้อนสำหรับผู้ที่มีปัญหาเกี่ยวกับกระเพาะปัสสาวะ เช่น โรคกระเพาะปัสสาวะบีบตัวไวเกิน และภาวะกลั้นปัสสาวะไม่ได้ และสามารถขยายไปสู่การรักษาอวัยวะอื่นๆ ได้
ปัญหาการควบคุมกระเพาะปัสสาวะที่ร้ายแรงสามารถรักษาได้ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพที่ฝังไว้ซึ่งกระตุ้นและควบคุมเซลล์ประสาทในกระเพาะปัสสาวะโดยใช้สัญญาณไฟฟ้า แม้ว่าสัญญาณจะสามารถควบคุมการทำงานของกระเพาะปัสสาวะได้อย่างแม่นยำมาก แต่ก็ส่งผลกระทบต่อบริเวณรอบ ๆ กระเพาะปัสสาวะด้วย ซึ่งอาจนำไปสู่ผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งรวมถึงความเจ็บปวดและการอักเสบ
เทคนิคการควบคุมแบบใหม่ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ และได้รับการพัฒนาโดยทีมที่นำโดย Robert Gereau จาก Washington University ใน St Louis และJohn Rogers จาก Northwestern University ใกล้ชิคาโก ทีมงานยังรวมถึงนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ระบบของพวกเขาใช้แสงเพื่อควบคุมการทำงานของกระเพาะปัสสาวะ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการส่งสัญญาณไฟฟ้าที่ก่อกวน
ทีมใช้ประโยชน์จาก optogenetics
ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ไวรัสเพื่อผูกโปรตีนที่เรียกว่า opsin กับเซลล์ประสาทในกระเพาะปัสสาวะของหนูที่มีชีวิต Opsin แปลงแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าเคมี และนักวิจัยตั้งสมมติฐานว่ากิจกรรมของเซลล์ที่ถูกดัดแปลงเหล่านี้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยการพัฒนาแสงที่ส่องแสงบนพวกมันโดยใช้ระบบควบคุมแบบวงปิด
เซ็นเซอร์ความเครียดระบบฝังรากเทียมประกอบด้วยเซ็นเซอร์วัดความเครียดแบบยืดหดได้ที่มีความแม่นยำสูงซึ่งวางไว้รอบกระเพาะปัสสาวะของหนู เซ็นเซอร์จะวัดเส้นรอบวงของกระเพาะปัสสาวะอย่างต่อเนื่อง ขณะที่ส่งข้อมูลบนลิงก์ไร้สายไปยังอุปกรณ์อินเทอร์เฟซภายนอก หากข้อมูลเซ็นเซอร์ระบุว่ากระเพาะปัสสาวะของหนูถ่ายออกมาอย่างผิดปกติบ่อยครั้ง อุปกรณ์ภายนอกจะส่งสัญญาณกลับไปยังสถานีฐาน ซึ่งจะสั่งให้ไฟ LED ขนาดเล็กที่ติดอยู่กับเซ็นเซอร์เปิดขึ้น ต่อจากนั้น กิจกรรมในเซลล์ประสาทที่ไวต่อแสงโดยรอบทำให้กระเพาะปัสสาวะไม่ไหลออก
แสงควบคุม ‘วัสดุชีวภาพที่มีชีวิต’มิกเคิลและเพื่อนร่วมงานทดสอบอุปกรณ์ของพวกเขาในหนูที่ฉีดด้วยไซโคลฟอสฟาไมด์ ซึ่งทำให้เกิด OAB ความถี่ของการล้างกระเพาะปัสสาวะกลับสู่ปกติ และหนูไม่แสดงอาการอักเสบหรือการเปลี่ยนแปลงทางพฤติกรรมอย่างมีนัยสำคัญในการตอบสนองต่อการปลูกถ่าย
ทีมงานมั่นใจว่าการปรับปรุงเพิ่มเติมและการปรับขนาดที่เหมาะสมจะทำให้เทคนิคของพวกเขากลายเป็นแนวทางปฏิบัติที่แปลกใหม่สำหรับ OAB ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า หากมีการดัดแปลงเพิ่มเติม สามารถใช้รักษาสภาพที่เกี่ยวข้องกับอวัยวะอื่นๆ ได้ การใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่ การกระตุ้นเซลล์ประสาทในลำไส้เพื่อลดภาวะกลั้นไม่ได้และยังกระตุ้นให้รู้สึกอิ่มในกระเพาะอาหารเพื่อต่อสู้กับโรคอ้วน
วิธีการนี้อาศัยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่เกิดขึ้น
เมื่อเซลล์ประสาทลุกไหม้หรือ “แหลม” ในระหว่างการขัดขวางจะมีการเปลี่ยนแปลงศักย์ทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งจะเพิ่มแรงตึงผิว ส่งผลให้เซลล์กลายเป็นทรงกลมมากขึ้นชั่วคราว ซึ่งหมายความว่าแสงที่ลอดผ่านเซลล์จะมีการเปลี่ยนแปลงเฟสหลังการขัดขวาง ซึ่งนักวิจัยสามารถตรวจจับได้โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์เฟสเชิงปริมาณ
ก่อนหน้านี้ การเฝ้าดูกิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์จำกัดเฉพาะการใช้การบันทึกทางไฟฟ้าหรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ การบันทึกทางไฟฟ้าจำเป็นต้องมีการวางอิเล็กโทรดรุกรานที่อยู่ติดกับเซลล์และมีความละเอียดเชิงพื้นที่ต่ำ ในขณะที่โพรบฟลูออเรสเซนต์จะไวต่อแสง การฟอกขาว และความร้อน ในทางตรงกันข้าม วิธีการเกี่ยวกับการมองเห็นแบบใหม่นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีศักยภาพในผู้ป่วย
พัฒนาเทคนิคใหม่ๆนักวิจัยได้ใช้เซลล์ที่ออกแบบมาเพื่อขัดขวางเซลล์ประสาท และตรวจสอบเซลล์เหล่านี้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบอินเตอร์เฟอโรเมตริก เพื่อยืนยันว่าสิ่งที่พวกเขาเห็นเป็นหนามแหลม นักวิจัยได้จับคู่ภาพจากกล้องจุลทรรศน์กับสัญญาณจากอาร์เรย์อิเล็กโทรด ซึ่งเป็นเทคนิคที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการระบุเซลล์ประสาทที่ยิงออกมา พวกเขาเห็นว่าเมื่อมีสัญญาณไฟฟ้า ก็มีการเปลี่ยนแปลงเฟสของเซลล์ เนื่องจากเซลล์มีลักษณะเป็นทรงกลมมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนเฟสนั้นเล็กกว่าสัญญาณรบกวนในภาพ ซึ่งทำให้ไม่สามารถตรวจจับจุดแหลมเพียงจุดเดียวได้ เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ นักวิจัยได้ใช้กล้องที่เร็วมากที่รวบรวม 50,000 เฟรมต่อวินาที จากนั้นจึงรวม 50 เฟรมเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งเฉลี่ยเสียงรบกวนและทำให้พวกเขาเห็นความผิดปกติของเซลล์ ทีมงานยังได้พัฒนาอัลกอริธึมตามเทมเพลตพื้นฐานของการขัดขวางที่พวกเขาบันทึกไว้ก่อนหน้านี้โดยใช้อาร์เรย์ของอิเล็กโทรดเพื่อระบุบริเวณที่สัญญาณแรงที่สุดและเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน
ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยสามารถกำหนดขอบเขตของการเปลี่ยนรูปของเซลล์และให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางกล พวกเขาพบว่าเซลล์เสียรูปได้ถึง 3 นาโนเมตร และสามารถทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับความผิดปกติของเซลล์ได้ เช่นเดียวกับความเป็นไปได้ทางคลินิกของงาน นักวิจัยยังหวังว่าการศึกษาครั้งนี้จะเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ชัดเจนสำหรับการทำความเข้าใจผลกระทบทางกลในเซลล์เมื่อเกิดเพลิงไหม้
ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของเทคนิคนี้คือ สามารถใช้ในผู้ป่วยเพื่อถ่ายภาพส่วนต่างๆ ของร่างกายที่แสงเข้าถึงได้ เช่น ดวงตา งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการความร่วมมือขนาดใหญ่ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อตรวจจับสัญญาณที่ผ่านเส้นประสาทตาหรือสัญญาณจากเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ในเรตินา
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย
