เซลล์ผิวที่ได้รับบาดเจ็บกรีดร้องด้วยพัลส์ไฟฟ้าช้า
หนามไฟฟ้าดังกล่าวเป็นเรื่องน่าประหลาดใจเพราะมีเพียงเซลล์ประสาทเท่านั้นที่คิดว่าจะสื่อสารด้วยวิธีนี้ สัญญาณเหล่านี้เคลื่อนที่ไปตามจังหวะของหอยทากเมื่อเทียบกับแรงกระตุ้นของเส้นประสาทและสามารถตรวจพบได้อย่างน้อย 500 ไมโครเมตร- ประมาณระยะทาง 40 เซลล์ - นักวิจัยรายงานในวันที่ 25 มีนาคมการดำเนินการของ National Academy of Sciences- คลื่นไฟฟ้าที่เต้นแรงอาจช่วยให้เพื่อนบ้านของเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บเตรียมการ-
เป็นเวลากว่า 150 ปีที่นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าบาดแผลเปลี่ยนสนามไฟฟ้าข้ามเซลล์ผิวหนังนักชีววิทยาเซลล์ Min Zhao จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียโรงเรียนแพทย์เดวิสกล่าว แต่พวกเขาไม่ทราบว่าเซลล์ผิวสามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้ในแบบที่เซลล์ประสาททำ Zhao กล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานใหม่
ในการจับปรากฏการณ์นี้นักวิศวกรรมชีวภาพ Sun-Min Yu และนักวิทยาศาสตร์ด้านวิศวกรรม Steve Granick-ทั้งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์-เพิ่มเซลล์ผิวมนุษย์หรือเซลล์ไตสุนัขบนชิปที่มีอิเล็กโทรด ทั้งสองเป็นเซลล์เยื่อบุผิวชนิดเซลล์ที่สร้างอุปสรรคเช่นผิวหนังและเยื่อเมือกและยังมีเส้นอวัยวะและโพรงในร่างกาย หลังจากระเบิดเซลล์บางเซลล์ด้วยเลเซอร์ YU วัดการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในกิจกรรมไฟฟ้า
นักวิจัยพบว่าพัลส์ที่เกิดจากเซลล์ผิวหนังและไตนั้นถูกขับเคลื่อนบางส่วนจากการไหลของแคลเซียมไอออนและมีแรงดันไฟฟ้าประมาณเดียวกับเซลล์ประสาท Zap แต่หนามแหลมเคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับสัญญาณเซลล์ประสาท Granick กล่าว ในขณะที่แรงกระตุ้นของเซลล์ประสาทมีอายุเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีเซลล์เยื่อบุผิวใช้เวลาหนึ่งถึงสองวินาทีในการคายข้อความไฟฟ้าออก
กระบวนการดังกล่าวเป็น pokey ที่คุณเกือบพลาดสัญญาณ “ เธอรู้ว่าเธอจะต้องอดทน [ต้อง] และทำการวัดในระดับน้ำแข็ง” Granick กล่าว
ซอฟต์แวร์ที่ใช้แล้วถูกตั้งค่าให้ตรวจจับพัลส์เซลล์ประสาทที่เร็วขึ้นและจะไม่ติดธงช้ากว่า 500 มิลลิวินาที “ ฉันขอให้วิศวกรซอฟต์แวร์ปล่อยข้อ จำกัด นั้นแล้วก็ใช้งานได้” หยูกล่าว
เซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บส่งพัลส์นานกว่าห้าชั่วโมงอาจแจ้งเตือนเพื่อนบ้านของพวกเขาที่จะบีบเซลล์ที่เสียหายและเริ่มทำซ้ำเพื่อซ่อมแซมแผล การส่งสัญญาณที่ช้าและยาวนานเช่นนี้ทำให้รู้สึกว่า Zhao กล่าว ในขณะที่เซลล์ประสาทขับเคลื่อนปฏิกิริยาแยกที่สองเซลล์เยื่อบุผิวจะรักษาบาดแผลในช่วงหลายวันถึงสัปดาห์
การค้นพบหนามไฟฟ้าเหล่านี้เพิ่มความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับมิติเวลาของกระบวนการบำบัดแผล Zhao กล่าว และอาจให้ความเคารพต่อบทบาทของกิจกรรมไฟฟ้าใหม่ สนามไฟฟ้ามักจะถูกไล่ออกว่ามีความสำคัญน้อยกว่าสัญญาณชีวเคมีหรือทางกล “ เราต้องเปลี่ยนความคิดนั้น” Zhao กล่าว “ เราต้องเข้าใจ [การรักษาบาดแผล] ว่าเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับแง่มุมต่าง ๆ มากมาย” รวมถึงกิจกรรมไฟฟ้าที่เกิดขึ้นสั้น ๆ
การศึกษาดูที่การแพร่กระจายไฟฟ้าเฉพาะในแผ่นสองมิติประมาณเพียงหนึ่งเซลล์หนา Yu หวังที่จะสำรวจต่อไปว่าเซลล์เยื่อบุผิวใช้พัลส์เหล่านี้เพื่อสื่อสารในโครงสร้าง 3 มิติและกับเซลล์ประเภทอื่น ๆ
