心脏可激发介质中波的光学控制
组织与器官
2015-08-12 v1 定量方法
摘要
在自然界中，存在于多种环境（如化学反应、金属生锈、酵母、变形虫、心脏、大脑）中的可激发反应-扩散系统会产生几何形状相似的宏观波(1,2)。对于心脏和大脑而言，这些激发波形成的时空模式区分了健康与疾病状态(1-3)。当前针对生物电疾病的电学和药物疗法通常缺乏控制这些模式所需的时空精度。光学方法有望克服这些局限性，但仅在简单系统中得到过验证，例如 Belousov-Zhabotinsky (BZ) 化学反应4。在此，我们将新型无染料光学成像与光遗传学驱动相结合，以动态控制心脏激发波。我们利用图案化光来光学控制心脏组织的涌现宏观性质：波方向、波速度和螺旋波手性。这种全光学方法为研究和控制复杂生物可激发系统中的模式形成提供了一个全新的实验平台。
引用
@article{arxiv.1508.02382,
title = {Optical control of waves in a cardiac excitable medium},
author = {Rebecca A. B. Burton and Alekxandra Klimas and Christina M. Ambrosi and Emilia Entcheva and Gil Bub},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.02382},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 4 figures