Biological pacemaker
જૈવિક પેસમેકર એ એક અથવા વધુ પ્રકારના સેલ્યુલર ઘટકો છે, જે જ્યારે "હૃદયના ચોક્કસ વિસ્તારોમાં રોપવામાં આવે છે અથવા ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે", ત્યારે ચોક્કસ વિદ્યુત ઉત્તેજના ઉત્પન્ન કરે છે જે શરીરના કુદરતી પેસમેકર કોષોની નકલ કરે છે. જૈવિક પેસમેકર હૃદય અવરોધ, ધીમા હૃદયના ધબકારા અને અસિંક્રોનસ હૃદય ક્ષેપક સંકોચન જેવા મુદ્દાઓ માટે સૂચવવામાં આવે છે. જૈવિક પેસમેકરનો હેતુ કૃત્રિમ કાર્ડિયાક પેસમેકરના વિકલ્પ તરીકે છે જે 1950 ના દાયકાના અંતથી માનવ ઉપયોગમાં છે. તેમની સફળતા હોવા છતાં, છેલ્લા દાયકાઓ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોડ ફ્રેક્ચર અથવા ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન, ચેપ, બેટરી વિનિમય માટે ફરીથી કામગીરી અને શિરામાં થ્રોમ્બોસિસ જેવી કૃત્રિમ પેસમેકર્સ સાથેની ઘણી મર્યાદાઓ અને સમસ્યાઓ ઉભરી આવી છે. વૈકલ્પિકની જરૂરિયાત બાળકોમાં સૌથી વધુ સ્પષ્ટ છે, જેમાં અકાળે જન્મેલા નવજાત શિશુઓનો સમાવેશ થાય છે, જ્યાં કદમાં મેળ ખાતો નથી અને પેસમેકર બાળકો સાથે વધતું નથી તે હકીકત એક સમસ્યા છે. આમાંના ઘણા મુદ્દાઓને ઘટાડવા માટે વધુ જૈવિક અભિગમ અપનાવવામાં આવ્યો છે. જો કે, રોપાયેલા જૈવિક પેસમેકર કોષોને હજુ પણ સામાન્ય રીતે કૃત્રિમ પેસમેકર સાથે પૂરક બનાવવાની જરૂર છે જ્યારે કોષો કાર્ડિયાક પેશીઓ સાથે જરૂરી વિદ્યુત જોડાણો બનાવે છે. ઇતિહાસ જૈવિક પેસમેકર સાથેનો પ્રથમ સફળ પ્રયોગ જર્મનીની હનોવર મેડિકલ સ્કૂલ ખાતે અર્જાંગ રુહપરવારના જૂથ દ્વારા ગર્ભના હૃદયના સ્નાયુ કોશિકાઓના પ્રત્યારોપણનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. આ પ્રક્રિયા સૌપ્રથમ 2001માં અનાહેમમાં અમેરિકન હાર્ટ એસોસિએશનના વૈજ્ઞાનિક સત્રોમાં રજૂ કરવામાં આવી હતી અને પરિણામો 2002માં પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા હતા. થોડા મહિનાઓ પછી, જોન્સ હોપકિન્સ યુનિવર્સિટીના એડ્યુઆર્ડો માર્બનના જૂથે ગિનિ પિગ મોડેલનો ઉપયોગ કરીને બિન-અવકાશ નિર્માણ પુખ્ત કાર્ડિયોમાયોસાઇટ્સમાં પેસમેકિંગ પ્રવૃત્તિની પેઢી તરફનો પ્રથમ સફળ જનીન-ઉપચારાત્મક અભિગમ પ્રકાશિત કર્યો. તપાસકર્તાઓએ સામાન્ય હૃદયના સ્નાયુ કોશિકાઓમાં સુપ્ત પેસમેકર ક્ષમતાની ધારણા કરી હતી. આ સંભવિત ક્ષમતાને આંતરિક-સુધારનાર પોટેશિયમ પ્રવાહ Ik1 દ્વારા દબાવવામાં આવે છે, જે જનીન Kr2 દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે, જે પેસમેકર કોષોમાં વ્યક્ત થતું નથી. ચોક્કસ સ્તરની નીચે આઇ. કે. 1 ના ચોક્કસ અવરોધ દ્વારા, કાર્ડિયોમાયોસાઇટ્સની સ્વયંસ્ફુરિત પ્રવૃત્તિ વાસ્તવિક પેસમેકર કોષોની ક્રિયા સંભવિત પેટર્ન સાથે સામ્યતા સાથે જોવા મળી હતી. દરમિયાન, અન્ય જનીનો અને કોષો શોધવામાં આવ્યા છે, જેમાં ગર્ભ સ્ટેમ કોશિકાઓમાંથી મેળવેલા હૃદય સ્નાયુ કોષો, "એચસીએન" જનીનો કે જે જંગલી પ્રકારનાં પેસમેકર કરંટ I (એફ) ને એન્કોડ કરે છે. માઈકલ રોઝનના જૂથે દર્શાવ્યું હતું કે એચ. સી. એન. 2-સંક્રમિત માનવ મેસેનકાઇમલ સ્ટેમ કોશિકાઓ (એચ. એમ. એસ. સી.) નું પ્રત્યારોપણ વિટ્રો અને વિવોમાં કાર્યાત્મક એચ. સી. એન. 2 ચેનલોની અભિવ્યક્તિ તરફ દોરી જાય છે, જે કાર્ડિયાક માયોસાઇટ્સમાં એચ. સી. એન. 2 જનીનોની અતિશય અભિવ્યક્તિની નકલ કરે છે. 2010 માં, રુહપરવારના જૂથે ફરીથી જૈવિક પેસમેકરનો એક પ્રકાર દર્શાવ્યો, આ વખતે દર્શાવે છે કે હૃદયના સ્નાયુમાં "એડેનાઇલેટ સાયક્લેઝ" જનીનનું ઈન્જેક્શન આપીને જૈવિક કાર્ડિયાક પેસમેકર બનાવી શકાય છે. 2014 માં, ટીબીએક્સ 18 નામના જનીનને હૃદય અવરોધને કારણે હૃદયના ધબકારાને ઝડપી બનાવવા માટે બિન-આક્રમક રીતે લાગુ કરવામાં આવ્યું છે. 2015 માં વધુ તાજેતરના અભ્યાસોમાં, ઉંદરના હૃદયમાં ઓપ્ટોજેનેટિક અભિગમનો પ્રયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જ્યાં હળવા સંવેદનશીલ ટ્રાન્સજીન (ચેનલરોડોપ્સિન-2) ઉંદરના ક્ષેપકની ઘણી સાઇટ્સ પર ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, જે વધુમાં, વાદળી પ્રકાશ ઇરેડિયેશન દ્વારા ઇન્જેક્શન સાઇટ્સને એક સાથે ઉત્તેજીત કરી શકે છે. સંદર્ભો અમેરિકન શોધો કાર્ડિયાક ઇલેક્ટ્રોફિઝિયોલોજી એમ્બેડેડ સિસ્ટમ્સ ઇમ્પ્લાન્ટ (દવા) ન્યુરોપ્રોસ્થેટિક્સ પ્રોસ્થેટિક્સ