Як зробити рибу з серця щура і силікону

Під час роботи на штучному серці дослідники в Гарварді створили медузи — структуру з силіконових і серцевих клітин від щура, що виглядає і плаває, як справжня медузи.

Біоінженери з Гарвардського університету (США) виготовлені з силіконових та м'язових клітин щура практично реальних рибок. Штучна істота, що називається медузи, виглядає як квітка з восьми лобами; коли електричний заряд пропускається через неї, то рибні контракти і пересувається як справжня рибка. За даними Кейт Паркера, під керівництвом якого робота була проведена, морфологічно і функціонально це медузи, але з геном щура.

Звісно, що не було кінця в собі — Команда Parker вже давно працювала на штучній тканині серця, а штучні медузи народилася в рамках проекту. Ідея використання рибок як моделі серцебиття народилася з спостережень слухової аурелії (Аурелія ауріта), знежирених рибок, знайдених в чорно-середземноморському морському морі. Він переміщається, поппінгаючи тіло-деом з шаром м'язових клітин; в'язаний потік води відштовхує медузи вперед.

Для реплікації структури медузи дослідники виростили клітини серця щура на шарі полідиметилсилоксану, який спрямований і організований ріст клітин. Коли отримана структура була розміщена в електричному полі, м'язові клітини скорочуються, а еластичний силіконовий субстрат розтягував м'язовий шар назад. Розміщено в воді між двома електродами, медузи перемістили як справжній желез - не тільки зовні, але і відповідно до гідродинамічних характеристик потоку води збуджена. Але, звичайно, справжня риба не можна назвати: їсти самостійно, нехай тільки відтворити, медузи не можна.

В журналі Nature Biotechnology публікуються результати досліджень.

Дотепер, згідно з ними, вчені приділяють увагу практично виключно генам: як і які гени вводити в клітинку для придбання бажаних властивостей. Але можна вийти за межі клітинного рівня, щоб зробити готові органи? Для цього необхідно враховувати морфологію і функції набагато складного клітинного утворення. Хоча медузи дуже далеко від серця, шлях його контракти в цілому нагадує роботу серцевого м'яза. Можливо, такі конструкції перетворять регенеративну медицина, стають перехідним зв'язком між вирощуванням тканин і готових органів.