På 1600 -talet två vetenskapsjättar, Isaac Newton och Robert Hooke, båda försökte förstå hur fjärilarnas och påfåglarnas vingar, som är gjorda av samma material som våra naglar och hår, kunde färger av så lysande kvalitet. De kom båda till samma slutsats, färgen var ett resultat av små strukturer på vingen, strukturer så små att de inte kunde observera det själva men hade dragit fram måste existera.

Vetenskap och teknik har utvecklats långt under de 300 åren och inte bara kan vi enkelt observera strukturen hos en fjärilsvinga som ger så strålande färg, men vi kan enkelt skapa dem själva. Inspirerad av denna typ av strukturfärg, forskare vid Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Science (iCeMS), ledd av prof. Easan Sivaniah, i samarbete med forskare från Semmelweis University och Kyoto University Medical School, har tagit fram en strukturell färganordning för mätning av hjärtcellernas slag som de hoppas kommer att påskynda farmaceutiska tester.

Som en fjärils vinge, denna enhet producerar strukturell färg från mikromönster som utvecklats på ytan av en polymergel. Hjärtceller som slår på enheten får strukturfärgen att förändras, vilket lätt kan detekteras med mikroskop med låg effekt.

Under läkemedelsutvecklingen screening av läkemedel med olika celltyper är avgörande för att rensa bort potentiellt farliga läkemedel innan de testas på människor. Under detta tidiga skede är höga genomströmningsmetoder viktiga för att spara tid och kostnader. Den nya enheten använder sammandragning av hjärtceller för att ändra enhetens ljusreflektionsegenskaper och som ett resultat kan cellens slag enkelt mätas på ett icke-invasivt sätt, underlättar testning med hög kapacitet. Som huvudförfattare, Andrew Gibbons säger, "Hjärtsjukdomar är en av de främsta dödsorsakerna runt om i världen. Att hitta enkla och tidiga sätt att screena de goda läkemedlen för hjärtpatienter är viktigt."

Forskarna kunde demonstrera den praktiska användbarheten av deras nya enhet genom att övervaka hjärtcellernas slagmönster under applicering av läkemedel. De kunde spela in slagmönstret för hela cellkulturen samtidigt, på grund av deras förmåga att observera under låg förstoring.

Prof. Sivaniah, chef för Pureosity Laboratory vid iCeMS specialiserar sig på polymer- och materialvetenskap och är intresserade av skärningspunkten mellan materialvetenskap och biologisk värld. "Detta var ett mycket unikt och spännande projekt för oss, det finns inte många platser som enkelt kan underlätta denna typ av tvärvetenskaplig forskning. "