Примерное время чтения: 3 минуты
816

Зачем учёные создали рыбу из клеток сердца человека?

Еженедельник "Аргументы и Факты" № 8. Защита Отечества — на первом месте 23/02/2022 Сюжет Заболевания сердца
Категория:  Медицина Вопрос-ответ из газеты: Еженедельник "Аргументы и Факты" № 8 23/02/2022
Ответ редакции

Американские исследователи из Гарвардского университета совместно с коллегами из Университета Эмори разработали полностью автономную биогибридную рыбу из клеток сердечной мышцы человека. Она плавает, воссоздавая мышечные сокращения сердца. Это первое устройство подобного рода, ранее учёные экспериментировали с клетками крысы.

О научной работе сообщает пресс-служба Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона. Результаты опубликованы в журнале Science. «Биогибридная рыба продемонстрировала более высокую производительность по сравнению с предыдущими биогибридами и дала представление о том, как механическая и электрическая передача сигналов может быть использована для самостоятельной активации мышц», сказано в статье.

Дело в том, что в 2012 году та же группа учёных использовала клетки сердечной мышцы крысы для создания биогибридного насоса, похожего на медузу, а в 2016 году разработала плавающего искусственного ската, который также был сделан из крысиных клеток. В отличие от предыдущих устройств (это слово в данном случае применимо, поскольку речь идёт не о живом существе, а биороботе), нынешнее изготовлено из мышечных клеток сердца человека, а те, в свою очередь, получены из его стволовых клеток. Такое было проделано впервые.

Биогибридная рыба имитирует движения рыбки данио. Её хвостовой плавник состоит из двух слоёв мышечных клеток по одному с каждой стороны. Когда одна сторона сжимается, другая растягивается. При этом открывается белковый канал, который вызывает последующее сокращение, затем растяжение и т.д. Возникает замкнутый цикл, благодаря которому рыбка-биоробот может автономно двигаться в растворе соли и глюкозы более 100 дней.

Также учёные разработали узел, похожий на кардиостимулятор он контролирует частоту и ритм этих спонтанных сокращений. Работая вместе, хвостовые мышцы и автономный узел стимуляции создают непрерывные и скоординированные движения плавников вперёд-назад. Благодаря этому биогибридная рыба плавает быстрее и эффективнее, чем предыдущие устройства, созданные американскими исследователями. У неё больше амплитуда мышечных сокращений и лучше координация мышц. В результате биоробот достиг скорости плавания, сравнимой со скоростью рыбок данио в дикой природе. Показатели улучшались в течение первого месяца.

Для чего затеян этот эксперимент? Как объясняют учёные, он улучшит их понимание работы человеческого сердца и приблизит к созданию более сложного искусственного мышечного насоса. Иначе говоря, поможет вырастить сердце. «Теперь мы хотим сделать более сложные биогибридные устройства. А наша конечная цель создать искусственное сердце, которое могло бы заменить этот орган у ребёнка, родившегося с пороком сердца. Это очень сложный процесс»,  говорит профессор биоинженерии Гарвардского университета, руководитель исследования Кит Паркер.

Разработка пригодится и для изучения некоторых сердечных заболеваний например, таких как аритмия.

Оцените материал
Оставить комментарий (0)

Топ 5 читаемых



Самое интересное в регионах