นักวิทยาศาสตร์พบ 'กรีดร้อง' ของผิวมนุษย์เงียบเป็นครั้งแรก

ร่างกายที่คุณอาศัยอยู่นั้นประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจำนวนมากที่ต้องสื่อสารซึ่งกันและกัน

การสื่อสารนี้บางส่วน - ในระบบประสาท - ใช้รูปแบบของสัญญาณทางชีวภาพที่แพร่กระจายผ่านร่างกายเพื่อกระตุ้นการตอบสนองที่เหมาะสม

ตอนนี้นักวิจัยของสหรัฐอเมริกาได้ค้นพบว่าเซลล์เยื่อบุผิวที่ทำให้ผิวหนังและอวัยวะของเราสามารถส่งสัญญาณวิธีเดียวกันในการสื่อสารอันตราย พวกเขาใช้ 'เสียงกรีดร้อง' ที่ยาวนานและช้ากว่าการสื่อสารอย่างรวดเร็วของเซลล์ประสาท

มันเป็นเรื่องน่าประหลาดใจอย่างมากเนื่องจากเซลล์เหล่านี้ได้รับการพิจารณาก่อนหน้านี้ว่า 'ปิดเสียง' - และอาจเปิดช่องทางใหม่สำหรับอุปกรณ์การแพทย์ไฟฟ้าเพื่อเร่งการรักษา

"เซลล์เยื่อบุผิวทำสิ่งที่ไม่มีใครคิดว่าจะมองหา"Polymath Steve Granick กล่าวของมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์ "เมื่อได้รับบาดเจ็บพวกเขาจะ 'กรีดร้อง' ไปยังเพื่อนบ้านของพวกเขาอย่างช้าๆอย่างต่อเนื่องและในระยะทางที่น่าประหลาดใจมันเหมือนแรงกระตุ้นของเส้นประสาท แต่ช้ากว่า 1,000 เท่า"

ที่ทำให้มันทำงานได้ คุณจะตีมือของคุณออกจากพื้นผิวที่ร้อนทันทีโดยไม่ต้องคิดถึงมัน นั่นคือระบบประสาทของคุณในที่ทำงาน แอ็คชั่นการสูบฉีดหัวใจของคุณคือควบคุมผ่านสัญญาณไฟฟ้า- การค้นพบสิ่งนี้ทำให้การประดิษฐ์เครื่องกระตุ้นหัวใจเทียม

Granick และเพื่อนร่วมงานของเขาวิศวกรชีวการแพทย์ Sun-Min Yu จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์ออกแบบระบบเพื่อตรวจสอบการสื่อสารของเซลล์ในเยื่อบุผิว ระบบของพวกเขาประกอบด้วยชิปที่เชื่อมต่อกับอาร์เรย์ประมาณ 60 อิเล็กโทรด

ชิปนี้ถูกเคลือบด้วยชั้นเดียวของ keratinocytes มนุษย์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการซึ่งเป็นเซลล์เยื่อบุผิวหลักที่ประกอบขึ้นเป็นหนังกำพร้าชั้นนอกของผิวหนัง ด้วยเลเซอร์นักวิจัย "ต่อย" ชั้นผิวโดยใช้อาร์เรย์อิเล็กโทรดเพื่อฟังการเปลี่ยนแปลงไฟฟ้าที่ตามมา

"เราติดตามว่าเซลล์ประสานการตอบสนองของพวกเขาอย่างไร"คุณพูด- "มันเป็นการสนทนาที่ช้าและตื่นเต้น"

สัญญาณที่เกิดขึ้นจะแพร่กระจายด้วยความเร็วประมาณ 10 มิลลิเมตรต่อวินาทีในระยะทางที่ค่อนข้างใหญ่ถึงหลายร้อยไมโครเมตรจากที่ตั้งของแผล ดูเหมือนว่าจะไม่แตกต่างจากการส่งสัญญาณแคลเซียมไฟฟ้าที่สังเกตได้ในพืชเมื่อดังที่เห็นในวิดีโอด้านล่าง

นี้การสื่อสารนักวิจัยสังเกตว่าอาศัยช่องไอออนอย่างหนักรูขุมขนขนาดเล็กในเยื่อหุ้มเซลล์ที่อนุญาตให้มีการขนส่งไอออนที่มีประจุ, แคลเซียมส่วนใหญ่

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งเหล่านี้เซลล์เยื่อบุผิวช่องไอออนตอบสนองต่อการกระตุ้นเชิงกลเช่นความดันหรือการยืดซึ่งแตกต่างจากช่องไอออนของเซลล์ประสาทเล็กน้อยซึ่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าหรือเคมี

สัญญาณเยื่อบุผิวนานกว่าสัญญาณของเซลล์ประสาทมากเกินไปด้วย "การสนทนา" บางส่วนที่บันทึกไว้นานถึงห้าชั่วโมงตามที่นักวิจัย อย่างไรก็ตามแรงดันไฟฟ้าเป็นแอมพลิจูดที่คล้ายกันกับที่สังเกตได้ในเซลล์ประสาทและการสื่อสารหมุนผ่านเฟสที่การสื่อสารของเซลล์ประสาททำ

เนื่องจากนี่เป็นเพียงปรากฏการณ์ที่ค้นพบใหม่จึงจำเป็นต้องมีงานมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรและปัจจัยที่มีส่วนร่วมที่แตกต่างกัน

เราไม่รู้ว่าเซลล์ใช้อะไรกับสัญญาณหรือแตกต่างกันชนิดของเซลล์เยื่อบุผิวกำลังดำเนินการแตกต่างกันเมื่อมันมาถึงการสื่อสารอันตรายแม้ว่าการทดสอบเบื้องต้นแนะนำให้แคลเซียมไอออนเกี่ยวข้อง

อย่างไรก็ตามการค้นพบคำแนะนำเกี่ยวกับความเป็นไปได้ใหม่สำหรับอุปกรณ์ชีวการแพทย์เช่นเซ็นเซอร์ที่สวมใส่ได้และผ้าพันแผลอิเล็กทรอนิกส์ที่-

"การทำความเข้าใจเสียงกรีดร้องเหล่านี้ระหว่างเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บจะเปิดประตูที่เราไม่ทราบว่ามีอยู่จริง"คุณพูด-

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในไฟล์การดำเนินการของ National Academy of Sciences-