元素百科信息频道：在以色列研究人员开发的基因技术的帮助下，心脏病患者可能不再需要起搏器来保持心脏跳动，而是用注射到心脏的光敏基因代替电子设备，用蓝光束起搏。
基因疗法取代心脏起搏器
这种新型的心脏起搏和心脏再同步治疗技术是由以色列理工学院拉帕波特药学院和Rambam医疗中心利奥·格普斯坦教授和尤迪·纽辛诺维奇博士开发的。该技术的一项研究结果已于本月发表在《自然生物技术周刊》上。
起搏器无疑拯救了许多生命，但设备并非没有风险。心脏起搏器约300万人，如果没有起搏器，大多数人都会死亡。该仪器通过电极刺激心脏时发送的电子信号监测心脏的自然跳动。如果心跳在一定时间内没有检测到，该仪器将用小的低压脉冲电流“唤醒”心脏。除了简单的心跳检测、体温记录和肾上腺素水平外，更先进的设备还可以使心跳达到剧烈运动的强度。
但心脏起搏器并不是一个完美的解决方案。与心脏起搏器相关的问题包括：感染、仪器故障和位移。在新技术的帮助下，用户不能使用心脏起搏器或移动仪器的植入手术。
基因疗法实验
格普斯坦说：“我们开发的技术是第一项无需电流即可实现心脏同步治疗的技术。”以前有许多先进的基因疗法和细胞疗法，可以生成生物起搏器，只从一个位置起搏心脏。但这些方法不能同时从多个位置进行再同步治疗，以激活心脏。”
对光刺激基因的研究已经进行了几年，属于光基因学领域。光被用来控制基因对光敏感的神经元。该方法的大部分使用仍处于实验阶段，但具有广阔的应用前景。例如，在一项研究中，用光基因刺激法刺激失聪小鼠的脊柱后，小鼠的听觉功能就恢复了。该领域的研究人员不断从藻类中提取光敏基因，将基因引入其他细胞作为开关。当细胞受到光脉冲的刺激时，细胞可以产生或停止特定的行为。
围绕这一技术，以色列理工学院和Rambam医疗中心对小鼠进行了实验。研究人员将藻类基因(光敏感通道蛋白-2)注射到小鼠心肌的特定区域。随后，科学家们发现，该区域所表达的光敏蛋白可以通过蓝光束激活，刺激心脏收缩。格普斯坦和纽辛诺维奇可以通过改变光束的频率来控制和调节心率。他们继续将基因引入心腔的几个区域，发现基因可以同时从多个位置激活心脏，解决心脏跳动时心室收缩不同步的问题。
格普斯坦说，科学家们仍然需要对基于光基因学的心脏起搏技术进行更多的研究，以使技术成为现实，造福人类健康。例如，小鼠实验中注入的基因对蓝光敏感，但很难渗透到组织中，这可能会限制它们在大型动物或人类中的作用。
“这意味着进口基因的细胞必须有一个相对较薄的细胞膜，应该接近心脏外膜的厚度，而输送光束的光纤应该植入到尽可能接近这些细胞的地方。”格普斯坦说：“未来可能的解决方案之一是开发类似的光敏蛋白，它可以在近红外线甚至远红外光谱中反应光，更容易渗透组织，接收远程光。”
老金山加州大学心血管中心心脏科科长兼联合主任杰弗里？奥金博士说：“这是一个非常重要的概念验证实验，首次显示了通过多个位置同时起搏心脏的作用机制。”
“目前，心脏起搏器最常见的故障是连接心肌和电流脉冲的引线或电线。本文介绍的方法可能不再需要使用这些电线或通过单电极导管刺激多个位置。”
您可能对栏目感兴趣：化学试剂网 ，化学元素表，化学元素周期表口决，化学元素周期表读音，化学元素周期律，化工词典，中国化工网
