Pierwszy krok do wynalezienia sztucznego serca – ryborobot z komórek ludzkiego serca stworzony przez naukowców z Uniwersytetu Harvardzkiego
Bardzo możliwe, że dzięki temu wynalazkowi, jesteśmy coraz bliżej stworzenia bardziej zaawansowanej sztucznej pompy mięśniowej serca.
W celu dokładniejszego zbadania chorób serca takich jak arytmia serca, badacze z Harvardu za pomocą komórek mięśnia sercowego, stworzyli pierwszą całkowicie autonomiczną biohybrydową rybę. Jak to możliwe, że się ona samoistnie porusza? Ten “ryborobot” posiada dwa paski komórek ludzkiego serca i pływa poprzez odzwierciedlanie ruchów mięśnia sercowego pompującego krew do tętnic. Według ekspertów Uniwersytetu Harvardzkiego ten wynalazek przybliżył ich do stworzenia bardziej zaawansowanej technologicznie pompy mięśniowej.
W jaki sposób ta biohybrydowa ryba pływa?
Stworzenie tej sztucznej ryby zostało zainspirowane prawdziwą rybą o nazwie Danio pręgowany, a dokładnie jej kształtem i ruchem, który wykonuje podczas pływania.
Ogon sztucznej ryby stworzonej przez harvardzkich naukowców posiada po obu stronach komórki ludzkiego serca. Naukowcy wyjaśniają, że w tym samym czasie gdy jedna strona płetwy się kurczy, druga się rozciąga, sprawiając, że ryba wygląda jakby pływała. Ryba pływa już nieustannie od ponad 100 dni.
Wynalazcy wyjaśniają cel, który przyświecał stworzeniu biohybrydowej ryby
Kit Parker harvardzki profesor i autor publikacji znajdującej się w magazynie „Science” zgodnie z raportem uczelni powiedział, że ich nadrzędnym celem jest stworzenie sztucznego serca, które mogłoby zastąpić zdeformowane czy wadliwe serca u dzieci.
Dlaczego jednak wykorzystali model ryby, a nie od razu model serca?
Na razie naukowcy skupili się na odwzorowaniu prostego bicia serca w skonstruowanej przez siebie tkance.
Zainspirowani biofizyką serca i jego podobieństwem do ruchu ryby, stwierdzili, że zamiast zastosować od razu model serca, łatwiej będzie zastosować kluczowe zasady biofizyki serca, które sprawiają, że się ono porusza, w modelu żywej pływającej ryby. Jest to po prostu łatwiejsze do stworzenia i sprawdzenia, czy osiągnęli sukces na tym etapie.
Co umożliwiło powstanie autonomicznej ryby?
Ten najnowszy wynalazek mógł powstać dzięki wcześniejszym badaniom należącej do Parkera, Disease Biophysics Group, która w 2012 roku za pomocą komórek mięśnia sercowego od szczurów stworzyła biohybrydową pompę przypominającą meduzę oraz w 2016 roku sztuczną płaszczkę. Co więcej, ryba potrafi kontrolować częstotliwość i rytm tych spontanicznych skurczy, ponieważ twórcy dodali wymyśloną przez nich węzeł stymulujący. Czyli taki stymulator, rozrusznik, który kontroluje rytm skurczy, występujących w rybie. Naukowcy twierdzą, że ta biohybrydowa ryba staje się coraz sprawniejsza z wiekiem, ponieważ odkryli, że po pierwszym miesiącu zwiększa się częstotliwość skurczy mięśni, maksymalna możliwa prędkość pływania oraz polepsza się koordynacja mięśni. Dzieje się tak, ponieważ komórki kardiomiocytów dojrzewają.
Podsumowanie
Według naukowców z Harvardu jesteśmy coraz bliżej wynalezienia sztucznego serca, które będzie mogło uratować życie wielu dzieciom, a może i w przyszłości nawet dorosłym. To byłby kolejny przełom w medycynie. Ta autonomiczna ryba stworzona z komórek ludzkiego serca, jest tylko obiecującym początkiem czegoś wielkiego i wspaniałego, na co musimy jeszcze troszkę poczekać.
