Зачем американские ученые сделали рыбу из клеток человеческого сердца

Американские ученые создали необычного биогибрида: первую в мире автономную биогибрида – рыбу-робота, состоящую из кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы человека), бумаги и гидрогеля. Подробности о работе опубликованы в журнале Science.

Устройство, созданное командой специалистов из Гарвардского университета и университета Эмори, весит всего 25 миллиграммов. Оно воссоздает мышечные сокращения работающего сердца и благодаря этому может плавать в воде, имитируя движение рыбки данио.

Хвостовой плавник рыбы состоит из двух слоев мышечных клеток, работающих в антагонистической манере: когда одна сторона плавника растягивается, другая сжимается. Растяжение слоя приводит к открытию механочувствительных белковых каналов, которые вызывают последующее сокращение, а затем растяжение. Замкнутый цикл обеспечивает 108-дневную автономную работу робота, при этом рыба может увеличивать свою скорость.

В течение первого месяца, по мере созревания кардиомиоцитов, амплитуда мышечных сокращений, скорость плавания и координация мышц увеличиваются — и в итоге искусственная рыба достигает скорости плавания, которую можно сравнить со скоростью рыбок данио-рерио в дикой природе.

Как считают ученые, созданная ими технология может не только служить для создания сложных самоподдерживающихся биомеханических устройств, но и улучшить понимание работы человеческого сердца.