高空間時間転移光刺激のためのモノリシックシリコン

科学分野:

• 生物医学工学
• 心血管研究
• 光電子機器

背景:

• 電子基の電気刺激はペースメーカーのような 臨床用バイオ電子機器の標準です
• 現在の無鉛マルチサイト刺激は,技術的,空間的な制限に直面しています.
• オプトジェネティクスは光学的な制御を提供しますが 臨床的な翻訳の課題があります

研究 の 目的:

• 心臓システムの調節可能な時空光刺激のための非遺伝的半導体ベースのプラットフォームを開発し評価する.
• 無鉛のシリコン光電化学装置の性能を評価する.
• 心臓再同期療法の 臨床的可能性を証明するために

主な方法:

• 無鉛のシリコンベースの単体光電化学装置を開発した.
• 光刺激を評価するために,光電気化学的電流の空間時間的なプロファイリングを使用した.
• in vitro (心筋細胞),ex vivo (ネズミの心臓),およびin vivo (ネズミ,マウスの心臓) で光学的なオーバードライブとマルチサイトペースが実証されている.
• 最小侵襲的処置のための 専用エンドスコピック投与装置を使用した.

主要な成果:

• 心臓のペースを正確に 計測する装置の 光電子機能を検証した
• 培養された心筋細胞と種間隔離された/in vivoの心臓で光学的なオーバードライブペースを達成した.
• 豚の心臓で最初の光学オーバーライドと マルチサイトペースを成功裏に実行しました
• 閉じた胸部と内視の光学刺激能力を実証した.

結論:

• 開発されたプラットフォームは,心臓の応用のための調整可能な空間時間的な光刺激を提供します.
• この無鉛で軽量で多部位の光刺激システムは 重要な臨床的可能性を示しています
• これは,特に心臓再同期療法において,リード置換合併症を緩和するために,電極ベースのペースに有効な代替案です.