Ученые создали биогибридную рыбу из клеток сердечной мышцы
Созданная рыба обеспечивает платформу для изучения сердечных заболеваний, таких как аритмия. Изначально биогибридную рыбу планировали создать с целью изучения функционирования сердца без сигналов от мозга. Разработка основана на предыдущих исследованиях группы ученых, изучавших клетки сердечной мышцы крыс. В рамках нового исследования появилась биогибридная рыба, которая может плавать под воздействием электрических импульсов, координируя движения тела и хвостового плавника. Для этого ученые сгруппировали кардиомиоциты, мышечные клетки, ответственные за сердечные сокращения, с двух сторон плавника рыбы. Сокращения с одной стороны приводили к растяжению с другой, после этого активированные растяжением механочувствительные белки запускали постоянное замкнутое движение. Эта система способна приводить рыбу в движение в течение 100 дней. Изобретение плавало с ритмом, похожим на сердечные сокращения, и в ходе эксперимента совершило 38 миллионов толчков.
Кроме того, ученые сконструировали автономный кардиоузел, подобный кардиостимулятору, который контролирует частоту и ритм этих спонтанных сокращений. Два слоя мышц и кардиоузел позволили создать непрерывные, спонтанные и скоординированные движения плавника взад-вперед.Благодаря результатам работы будет возможно пересмотреть предположения о работе сердца в биомиметических системах и провести анализ структурно-функциональных отношений в физиологии сердечно-сосудистой системы. В будущем ученые планируют создать еще более сложные биогибридные устройства из сердечных клеток человека. Исследование опубликовано в журнале Science.
Фото: Michael Rosnach, Keel Yong Lee, Sung-Jin Park, Kevin Kit ParkerНаука
Ксения Кулько