به گزارش مجله خبری نگار از روزنامه دیلی میل، این «بیوهیبرید» که توسط محققان دانشگاه هاروارد ساخته شده است، با بازسازی انقباضات عضلهای قلب انسان در حال پمپاژ، باله دمش را از طرفی به طرف دیگر تکان دهد.
این ربوماهی که طول آن کمتر از نیم اینچ (۱.۲۷ سانتی متر) است، از بالههای پلاستیکی و یک ستون کاغذی ساخته شده است، اما در دو طرف آن، دو نوار از سلولهای بنیادی عضله قلب زنده وجود دارد که این انقباضات را انجام میدهند.
محققان برای ساخت این وسیله که میتوان آن را با یک ماهی واقعی اشتباه گرفت، از شکل و حرکت شنای یک گورخرماهی الهام گرفته اند. آنها بر این باورند که این ابداع آنها، گامی به سوی ساخت قلب مصنوعی است.
«کیت پارکر»، نویسنده این مطالعه در دانشکده «مهندسی و علوم کاربردی هاروارد، جان آ. پالسون»، گفت: هدف نهایی ساخت یک قلب مصنوعی برای جایگزینی قلب ناقص در یک کودک است. یک قلب مصنوعی که از سلولهای بنیادی رشد میکند میتواند به افراد مبتلا به آریتمی کمک کند.
سلولهای بنیادی سلولهای انسانی خاصی هستند که توانایی تبدیل شدن به انواع سلولهای تخصصی را در بدن از سلولهای ماهیچهای گرفته تا سلولهای مغزی، دارند.
برخلاف دستگاههای قبلی، این ماهی بیوهیبرید دارای دو لایه سلول عضلانی است که در هر دو طرف بالههای دم قرار دارند. هنگامی که سلولهای عضله یک طرف منقبض میشود، باعث کشیدگی سلولهای طرف دیگر میشود. این کشش پروتئینی را تحریک میکند که آنها را وادار به انقباض کرده و باعث بروز کشش دیگری میشود که به همین صورت ادامه مییابد.
به گفته محققان، این «سیستم حلقه بسته» که نیازی به مداخله انسان ندارد، میتواند این ماهی را بیش از ۱۰۰ روز به حرکت درآورد.
با بالغ شدن سلولهای قلب، دامنه انقباض عضلهای این ماهی، حداکثر سرعت شنا و هماهنگی عضله، به طرز چشمگیری در ماه اول افزایش یافت. محققان گزارش دادند که در نهایت، این ماهی بیوهیبرید به سرعت و کارایی شنای یک گورخرماهی در طبیعت دست یافت.
«کیل یونگ لی»، یکی از نویسندگان این مقاله در هاروارد میگوید: با اعمال نفوذ سیگنال مکانیکی-الکتریکی قلبی میان دو لایه عضله، چرخهای را بازسازی کردیم که در آن هر انقباض به طور خودکار به عنوان پاسخی به کشش طرف مقابل ایجاد میشود. نتایج نقش مکانیسمهای بازخورد را در پمپهای عضلانی مانند قلب نشان میدهد.
در آینده، این محققان قصد دارند دستگاههای بیوهیبریدی پیچیدهتری را از سلولهای قلب انسان بسازند؛ دستگاههایی که عملکرد قلب انسان را بیشتر از همیشه تقلید کند.