Biyoteknoloji Tekno Haber AKINSOFT 24 Haziran 2021 (0) (74)

Grafen kamera, atan bir kalbin elektrik alanını görüntüleyebilir mi?

California Üniversitesi bilim insanları, canlı hücrelerden ve dokulardan gelen elektrik sinyallerini gerçek zamanlı olarak görüntüleyebilen gelişmiş bir sensörü temel olarak kullanarak, mucize malzeme grafen için yeni bir kullanım alanı daha gösterdiler. Araştırma ekibi tarafından oluşturulan grafen kamerası, atan bir kalbin elektriksel aktivitesini hareket halinde kaydetmek için kullanıldı.

Başlangıçta atan kalp kası hücreleri tarafından üretilen elektrik alanı, grafenin yansımasında gözle görülür bir fark yaratamayacak kadar küçüktü. Çalışmalarını sürdüren ekip, bir prizmadan ışınlanan ve cihazdan çıkmadan önce grafenden ışığı yaklaşık 100 kez sektiren bir giriş lazer ışığıyla çalışan, altına ince bir dalga kılavuzu ekleyerek onu büyütmeyi başardı. Araştırma ekibinden Balch; “Bu durum ışığın bu küçük boşlukta yayılırken grafenden ne kadar çok yansıdığını, ışığın grafenin tepkisinden o kadar fazla etki hissetmesi ve bu da elektrik alanlarına karşı çok yüksek hassasiyet elde etmemizi sağlıyor ve voltajlar mikrovoltlara kadar düşüyor” şeklinde açıklıyor.

Ekip grafen kamerayı kalp hücrelerini incelemek ve vuruşları yoluyla oluşturdukları zayıf elektrik alanlarının optik bir görüntüsünü üretmek için kullanabildi. Elektrotlar ve kimyasal boyalar hücrelerdeki bu elektriksel aktiviteyi ölçmek için kullanıldı. Ekip, boyanmış dokuları eşzamanlı olarak görüntülerken hücrelerin elektrik sinyallerini kaydederek bu algılama tekniklerini birleştirmeyi hayal ediyor.

Araştırmanın yazarlarından Stanford Üniversitesi’nden Allister McGuire, “Bir örneğin tüm bölgesini kolayca görüntüleyebilmeniz, özellikle her tür hücre tipini içeren sinir ağlarının incelenmesinde faydalı olabilir” diyor. “Floresanla etiketlenmiş bir hücre sisteminiz varsa, yalnızca belirli bir nöron türünü hedef alıyor olabilirsiniz. Sistemimiz, tüm nöronlardaki ve onların destek hücrelerindeki elektriksel aktiviteyi çok yüksek bir bütünlükle yakalamanıza izin verecek ve bu da insanların bu ağ düzeyindeki çalışmaları yapma şeklini gerçekten etkileyebilecek.”

Grafen kamerası veya birleştirilmiş dalga kılavuzu ile güçlendirilmiş grafen elektrik alanı (CAGE) sensörü, söylenildiği üzere anormal değişiklikleri tetikleyip tetiklemediklerini görmek için kalp kası üzerindeki aday ilaçları test etmek için kullanılabilir. Bu, kalbin atmayı durdurmasına neden olan kas proteinlerini inhibe etmek için tavuk embriyosuna bir ilaç vererek, ekibin elektrik alanı üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını gözlemlemesine izin vererek gösterildi.

Cihaz ayrıca beynin doğrudan algılanmasında da yeni olasılıkları gündeme getirebilir. Elektrot dizileri günümüzde beyin hücrelerinin elektriksel aktivitesini incelemek için kullanılmakta ancak bu yalnızca birkaç yerde yapabilmektedir. Güçlü grafen levhalar, sürekli elektriksel aktivitenin daha geniş bir resmini elde etmek için yüzeye yerleştirilebilir.

Benzer Yazılar