Исследователи из Гарвардского университета (США) совместно с коллегами из Эморийского университета (США) разработали полностью автономную биогибридную рыбу из клеток человеческого сердца. Искусственная рыба способна плавать, воссоздавая сокращения сердечной мышцы. Ученые надеются, что исследование поможет продвинуться в разработке искусственного сердца.
Работа исследователей строилась на предыдущих наработках. Так в 2012 году ученые создали медузу из клеток крысиного сердца, а в 2016 году представили искусственного плавающего ската, также изготовленного из клеток крысиного сердца. В третьем эксперименте исследователи вдохновились анатомией рыбок данио и повторили как строение тела, так и манеры движения.
Исследователи использовали в качестве строительного материала кардиомиоциты, полученные из стволовых клеток человека. Клетки поместили внутрь небольшого кусочка желатина, удерживающего их по обе стороны «тела» рыбы. Каркас биогибрида выполнили из гибкого материала, что позволило мышцам попеременно сокращаться и тянуть хвост из стороны в сторону, осуществляя движение вперед. На спине и боках установили маленькие плавники, удерживающие рыбу в правильном положении.
Помимо основной конструкции ученые разработали автономный узел кардиостимуляции, контролирующий частоту и ритм сокращений мышц. Связка из двух слоев мышц по бокам и узла стимуляции позволяет генерировать непрерывные, скоординированные движения хвостового плавника. Но в итоге выяснилось, что система может существовать и без отдельного стимулятора — каждое сокращение происходит автоматически в ответ на растяжение противоположной стороны.
Во время опытов рыбу помещали в раствор сахара и эксперименты показали, что конструкция получилась достаточно прочной и функционировала на протяжении трех месяцев. Также биогибриду удалось развить скорость более одной длины тела в секунду, что превышает показатель для настоящей рыбки данио.
Исследователи рассказали о том, что не собираются останавливаться и планируют разработать еще более сложный биогибрид и приблизиться к возможности создать искусственное сердце.
