今天又要讀一篇來自于nature photonics的文章啦。文章的題目是:
Optical control of excitation waves in cardiac tissue
研究的對(duì)象是一種叫macroscopic excitation waves的波,這種波在chemical reactions, metal rust, yeast, ameba and the heart and brain. 里邊都有。在活體組織里邊呢,這種波的模式,健康的和生病的是不一樣的?,F(xiàn)有的技術(shù)呢,在時(shí)空上的控制還是一個(gè)很大limitation。 所以這里邊看看用光能不能做到。
這里先說一下心臟中的macroscopic excitation wave其實(shí)就是心電波。波分為兩種,一種是planar wave,好的。另一種是spiral wave,不好的。
理論上來說:(Belousov–Zhabotinsky (BZ)),光是可以擾動(dòng)波的。而通過光來超控電波有以下的好處:spiral wave initiation and wave stability as a function of tissue size. 之前,想控制心臟里的波,就只有幾種方法,electrical or pharmacological. 現(xiàn)在,通過基因表達(dá)microbial opsins. 可以做到光控制了。
好,現(xiàn)在根據(jù)這個(gè)就開始做實(shí)驗(yàn)了
- 改造以下cardiomyocytes,讓它可以感受光信號(hào)。
- 照射有pattern的光

- Interference patterns generated by the interaction of light from an off-axis, partially coherent LED source with the sample (Fig. 1a) allowed for direct visualization of wave activity during optogenetic stimulation
那么怎么來理解這個(gè)實(shí)驗(yàn),做它的目的又是什么呢?
一般在心臟里邊會(huì)有一個(gè)整齊的波前,但是如果這個(gè)波前遇到了障礙,它就會(huì)扭曲并且反彈。這就導(dǎo)致了心率不齊。這個(gè)實(shí)驗(yàn),我們就可以通過光對(duì)波的擾動(dòng)來制造這樣一個(gè)阻礙。