Esperimenti

Investigazione ottica della fisiologia cardiaca

In questa ricerca sviluppiamo approcci ottici innovativi per sondare e controllare simultaneamente determinanti cruciali della funzione cardiaca. Deflettori ultraveloci sono utilizzati per scansionare rapidamente fasci laser attraverso il campione, eseguendo misurazioni ottiche multiplex di potenziale d’azione e di rilascio calcio da più siti all’interno delle cellule e tessuti cardiaci con risoluzioni temporali del millisecondo e spaziale submicrometriche. La stessa modalità di scansione è utilizzata anche per effettuare un’induzione locale del rilascio calcio e/o un’attivazione elettrica locale attraverso l’utilizzo di caged compounds e canali ionici foto-attivabili. La relazione spazio-temporale tra potenziale di azione e rilascio calcio (accoppiamento eccitazione-contrazione, ECC) sono investigati a diversi livelli gerarchici, da singoli cardiomiociti isolati al tessuto cardiaco intatto. Perturbazioni di rilascio calcio ed elettriche saranno introdotte simulando eventi aritmogenici, e il loro impatto sulla fisiologia cardiaca saranno esplorati. Lo sviluppo e l’applicazione di queste metodologie ottiche forniranno nuove conoscenze sulle malattie cardiache e rappresenteranno un nuovo approccio per lo studio della fisiologia del cuore.

Manipolazione ottica della conduzione cardiaca in cuore intatto