石墨烯和光可控制心脏跳动频率,测试药物对心脏影响将变得更容易

石墨烯和金对我们的健康有重要的作用——因为它们可以帮助我们测试新药, 更准确地将药物送到人体需要的部位, 甚至监测并控制癌症的发展。

最近在《 Science Advances》杂志发表的一项研究成果中, 科学家们想出了如何用光和石墨烯对人类心脏细胞进行实验,从而在实验玻璃皿中模拟心脏跳动的环境。目前为止, 所有正在开发中的药物都需要在心脏细胞上进行实验测试, 以确保诸如止痛药导致心脏病发作等事故不会发生。

实验中,这些心脏细胞会在实验玻璃皿或塑料实验皿中培养生长。但是这样的实验环境与实际的心脏跳动有一个很大的区别,那就是,玻璃和塑料不导电, 而我们的心脏是导电的, 这就意味着测试并不像研究者想象的那样真实。

不过有一种材料可以改变这一现状——石墨烯不仅可以将光转化为电,而且也没有毒性。在最新发表的研究中,科学家们已经研制成功了“如何通过改变照射到材料上的光量”来精确控制石墨烯产生的电量的方法。加州大学圣地亚哥分校的物理学家亚历克斯·萨夫臣柯(Alex Savtchenko)说,在石墨烯上培养心脏细胞的实验中,他们也已经做到了可以利用光来控制电流,以模拟不同心脏跳动的频率的环境。他们可以模拟心脏跳动快 1.5 倍,快 3 倍,快 10 倍,或者他们需要的任何频率的环境。这意味着科学家们可以使石墨烯模仿类似于各种心脏疾病的电流模式,这使得测试心脏药物和其他新药物变得更加容易。

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