Анализ функции сердечной ткани имеет жизненно важное значение в исследовании сердечно-сосудистых заболеваний и нарушений, при этом исследователи полагаются на инновационные инструменты и технологии, которые обеспечивают беспрецедентную точность и надежность. Прецизионные исследовательские инструменты Aurora Scientific сыграли решающую роль в обеспечении ключевых достижений в этой области. В данной статье мы углубимся в три исследования, в которых возможности исследовательских инструментов Aurora Scientific были использованы для создания уникальных подходов к физиологии сердца и функции кардиомиоцитов.
На изображении (©Ma et al. (2022)) показано выравнивание кардиомиоцитов человека по данным гистологического анализа у пациентов Non-Failing и пациентов с HF (HFrEF).
Ориентация миофибрилл как показатель для характеристики заболеваний сердца
Заболевания сердца обычно диагностируются и контролируются путем оценки крупномасштабных характеристик, таких как размер сердца, вес и кровоток. Тем не менее, важнейшей неизвестной областью являются микроскопические изменения в архитектуре сердца, в частности, в ориентации миофибрилл – основных сократительных единиц мышечных клеток – и их связи с заболеваниями сердца. Этот пробел в знаниях побудил провести исследования, которые легли в основу статьи Ma et al. (2022), чтобы выяснить, может ли ориентация миофибрилл служить новым показателем для характеристики заболеваний сердца.
Чтобы понять ориентацию этих миниатюрных мышечных структур, исследователи использовали датчик силы 402A и систему динамического контроля мышц Aurora Scientific. Эти инструменты использовались для анализа изолированных пучков кардиомиоцитов в различных условиях, моделируя как здоровые, так и болезненные состояния. Инструменты Aurora Scientific позволяли осуществлять тщательный контроль и точные измерения силы, что является необходимым условием для таких сложных исследований. Рентгеновские дифрактограммы, собранные на саркомерах различной длины, выявили отчетливые изменения в ориентации миофибрилл в условиях, имитирующих заболевание.
Это исследование дает микроскопическое представление о сердечных заболеваниях и открывает новые горизонты для диагностических методов. Способность выявлять заболевания на микроархитектурном уровне может повысить точность диагностики, позволяя врачам раньше выявлять заболевания сердца и более эффективно адаптировать лечение.
Субклеточное ремоделирование в сердцах мышей с дефицитом филамина С ухудшает развитие напряжения миоцитов во время прогрессирования дилатационной кардиомиопатии
Хотя роль генетики в заболеваниях сердца установлена, конкретные механизмы и пути до конца не изучены. Например, точная роль и последствия дефицита филамина С, белка, жизненно важного для клеточной структуры, остаются в значительной степени неизученными. Powers et al. (2022) стремились в своем исследовании выяснить влияние дефицита филамина С на структуру и функцию сердечной ткани, потенциально раскрывая новое понимание генетического влияния на болезни сердца.
После рассечения небольших интактных сосочковых мышц правого желудочка система 1500A компании Aurora Scientific позволила исследователям измерить динамику силы в условиях дефицита филамина С. Им удалось обнаружить и проанализировать структурные и функциональные изменения в тканях сердца, которые выявили значительное нарушение развития напряжения сердечной мышцы из-за дефицита филамина С.
Это исследование имеет решающее значение, поскольку оно раскрывает влияние дефицита филамина С на функцию сердца на клеточном уровне, устраняя разрыв между генетическими влияниями и сердечными заболеваниями. Эти открытия потенциально могут привести к созданию новых генно-таргетных методов лечения заболеваний сердца. Кроме того, полученные результаты подчеркивают важность точных и высококачественных исследовательских инструментов, таких как инструменты Aurora Scientific, для понимания сложных биологических процессов.
Эпикардиально секретируемый фибронектин стимулирует созревание кардиомиоцитов в тканях сердца, созданных с помощью 3D-инженерии
В последние годы регенеративная медицина добилась значительных успехов, при этом 3D-инженерия ткани сердца (3D-EHT) играет все более важную роль. Однако факторы, которые управляют созреванием кардиомиоцитов, основных клеток в этих тканях, остаются неясными. Ong et al. (2023) стремились изучить роль фибронектина, белка, секретируемого самым внешним слоем сердца (эпикардом), в стимулировании созревания кардиомиоцитов при 3D-EHT.
Исследователи использовали датчик силы 400A от Aurora Scientific и контроллер длины 312B для проведения точных измерений силы Франка-Старлинга на 3D-EHT, что позволило им исследовать как пассивное напряжение, так и динамику активной силы. Детальный анализ показал, что эпикардиально секретируемый фибронектин значительно влияет на созревание и функциональность кардиомиоцитов в 3D-EHT, наблюдение, ранее не документированное.
Это исследование знаменует собой значительный шаг вперед в регенеративной медицине сердца, предполагая, что модуляция секреции фибронектина может способствовать развитию 3D-EHT. Такие достижения могут иметь значительные последствия для лечения сердечной недостаточности и других сердечно-сосудистых заболеваний в будущем.
Заключение
Эти три исследования служат примером того, как точные исследовательские инструменты Aurora Scientific могут способствовать прогрессу в понимании болезней сердца. Исследования не только подчеркивают необходимость такого оборудования для высококачественных исследований сердца, но и иллюстрируют его потенциал для определения будущего развития сердечно-сосудистой диагностики и терапии. Ценная информация, полученная в ходе этих исследований, открывает новые горизонты для улучшения результатов лечения пациентов, подчеркивая значимость технологических достижений в области биомедицинских исследований.
