Biological pacemaker
একটি জৈবিক পেসমেকার হল এক বা একাধিক ধরনের কোষীয় উপাদান যা যখন "হৃদয়ের নির্দিষ্ট অঞ্চলে রোপন বা ইনজেকশন দেওয়া হয়", তখন নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা তৈরি করে যা শরীরের প্রাকৃতিক পেসমেকার কোষের অনুকরণ করে। জৈবিক পেসমেকারগুলি হার্ট ব্লক, ধীর হৃদস্পন্দন হার এবং অ্যাসিঙ্ক্রোনাস হার্ট ভেন্ট্রিকল সংকোচনের মতো সমস্যার জন্য নির্দেশিত হয়। জৈবিক পেসমেকারটি কৃত্রিম কার্ডিয়াক পেসমেকারের বিকল্প হিসাবে তৈরি করা হয়েছে যা 1950-এর দশকের শেষের দিক থেকে মানুষের ব্যবহারে রয়েছে। তাদের সাফল্য সত্ত্বেও, বিগত দশকগুলিতে কৃত্রিম পেসমেকারগুলির বেশ কয়েকটি সীমাবদ্ধতা এবং সমস্যা দেখা দিয়েছে যেমন ইলেক্ট্রোড ফ্র্যাকচার বা ইনসুলেশনের ক্ষতি, সংক্রমণ, ব্যাটারি বিনিময়ের জন্য পুনরায় অপারেশন এবং ভেনাস থ্রম্বোসিস। অকালজাত নবজাতক শিশু সহ শিশুদের মধ্যে বিকল্পের প্রয়োজনীয়তা সবচেয়ে স্পষ্ট, যেখানে আকারের অসামঞ্জস্য এবং শিশুদের সাথে পেসমেকারের সীসা বৃদ্ধি না হওয়া একটি সমস্যা। এই সমস্যাগুলির অনেকগুলি প্রশমিত করার জন্য আরও জৈবিক পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়েছে। যাইহোক, প্রতিস্থাপিত জৈবিক পেসমেকার কোষগুলিকে এখনও সাধারণত একটি কৃত্রিম পেসমেকার দিয়ে পরিপূরক করা প্রয়োজন যখন কোষগুলি কার্ডিয়াক টিস্যুর সাথে প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক সংযোগ তৈরি করে। ইতিহাস জৈবিক পেসমেকার নিয়ে প্রথম সফল পরীক্ষাটি জার্মানির হ্যানোভার মেডিকেল স্কুলে আরজাং রুহপারওয়ারের দল দ্বারা প্রতিস্থাপিত ভ্রূণের হৃৎপিণ্ডের পেশী কোষ ব্যবহার করে করা হয়েছিল। 2001 সালে আনাহেইমে আমেরিকান হার্ট অ্যাসোসিয়েশনের বৈজ্ঞানিক অধিবেশনে এই প্রক্রিয়াটি প্রথম চালু করা হয় এবং ফলাফল 2002 সালে প্রকাশিত হয়। কয়েক মাস পরে, জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের এদুয়ার্দো মারবানের দল গিনিপিগ মডেল ব্যবহার করে অন্যথায় অ-স্পেসমেকিং প্রাপ্তবয়স্ক কার্ডিওমায়োসাইটগুলিতে পেসমেকিং ক্রিয়াকলাপের প্রজন্মের প্রতি প্রথম সফল জিন-থেরাপিউটিক পদ্ধতি প্রকাশ করে। তদন্তকারীরা স্বাভাবিক হৃৎপিণ্ডের পেশী কোষে সুপ্ত পেসমেকারের ক্ষমতা অনুমান করেছেন। এই সম্ভাব্য ক্ষমতাটি অভ্যন্তরীণ-সংশোধনকারী পটাসিয়াম কারেন্ট আই কে 1 দ্বারা দমন করা হয় যা জিন কে আর 2 দ্বারা এনকোড করা হয় যা পেসমেকার কোষে প্রকাশ করা হয় না। একটি নির্দিষ্ট স্তরের নিচে আই. কে. 1-এর নির্দিষ্ট প্রতিরোধের মাধ্যমে, কার্ডিওমায়োসাইটের স্বতঃস্ফূর্ত ক্রিয়াকলাপ প্রকৃত পেসমেকার কোষের ক্রিয়া সম্ভাব্য প্যাটার্নের সাথে সাদৃশ্য সহ পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। এদিকে, অন্যান্য জিন এবং কোষ আবিষ্কৃত হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে ভ্রূণের স্টেম সেল থেকে প্রাপ্ত হৃৎপিণ্ডের পেশী কোষ, "এইচসিএন" জিন যা বন্য ধরনের পেসমেকার কারেন্ট আই (এফ)-কে এনকোড করে। মাইকেল রোসেনের দল দেখিয়েছে যে এইচসিএন2-সংক্রমিত হিউম্যান মেসেনকাইমাল স্টেম সেল (এইচএমএসসি) প্রতিস্থাপনের ফলে ভিট্রো এবং ভিভোতে কার্যকরী এইচসিএন2 চ্যানেলের অভিব্যক্তি ঘটে, যা কার্ডিয়াক মায়োসাইটগুলিতে এইচসিএন2 জিনের অতিরিক্ত অভিব্যক্তি অনুকরণ করে। 2010 সালে, রুহপারওয়ারের দল আবার এক ধরনের জৈবিক পেসমেকার প্রদর্শন করে, এবার দেখায় যে হৃৎপিণ্ডের পেশীতে "অ্যাডেনাইলেট সাইক্লেজ" জিনের ইনজেকশন দিয়ে একটি জৈবিক কার্ডিয়াক পেসমেকার তৈরি করা যেতে পারে। 2014 সালে, হার্ট ব্লকের কারণে হৃৎপিণ্ডের গতি বাড়ানোর জন্য টিবিএক্স 18 নামে একটি জিন অ-আক্রমণাত্মকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। 2015 সালে আরও সাম্প্রতিক গবেষণায়, ইঁদুরের হৃদপিণ্ডে অপ্টোজেনেটিক পদ্ধতির পরীক্ষা করা হয়েছে, যেখানে একটি হালকা সংবেদনশীল ট্রান্সজিন (চ্যানেলরোডোপসিন-2) ইঁদুরের ভেন্ট্রিকুলার বিভিন্ন স্থানে ইনজেকশন দেওয়া হয়, যা উপরন্তু, একই সাথে নীল আলো বিকিরণ দ্বারা ইনজেকশন সাইটগুলিকে উদ্দীপিত করতে পারে। তথ্যসূত্র মার্কিন উদ্ভাবন কার্ডিয়াক ইলেক্ট্রোফিজিওলজি এম্বেডেড সিস্টেমস ইমপ্লান্টস (মেডিসিন) নিউরোপ্রোস্থেটিক্স প্রোস্থেটিক্স