บุคคลเทียม' จากเซลล์หัวใจมนุษย์

 

อุปกรณ์ใหม่นี้เป็นไบโอไฮบริด เนื่องจากเป็นการรวมเซลล์ของมนุษย์กับวัสดุที่ไม่ใช่ชีวภาพ

เช่น เจลาติน ตัวกระดาษ และทุ่นพลาสติก อุปกรณ์ไม่มีวัสดุจากปลาจริง

ลักษณะสำคัญของหัวใจคือการเต้น และเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบของหัวใจก็เช่นกัน

 ทีมวิจัยได้เปลี่ยนสเต็มเซลล์ 73,000 เซลล์ให้กลายเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เคลือบพวกมันด้วยโครงสร้างที่มีรูปร่าง

เหมือนปลาม้าลาย โดยมีเซลล์กล้ามเนื้อ 2 ชั้นที่แต่ละด้านของครีบหาง 

กล้ามเนื้อแต่ละข้างมีโปรตีนเรตินอลซึ่งไวต่อแสงสีต่างกัน

โดยการเปลี่ยนสีของแสง ทีมทำให้เซลล์ตีไม่ตรงกัน

โดยด้านหนึ่งหดตัวขณะที่อีกด้านหนึ่งผ่อนคลาย ทำให้หางของปลาแกว่งไปมา การเคลื่อนไหวนี้ผลักดันให้ปลาไปข้างหน้า

 ทีมงานยังแสดงให้เห็นว่าเซลล์สามารถเคลื่อนไหวได้ 108 วันในขณะที่ว่ายน้ำในน้ำเกลือที่อุดมด้วยกลูโคส

"ด้วยการใช้ประโยชน์จากสัญญาณของกล้ามเนื้อหัวใจ-ไฟฟ้าระหว่างชั้นกล้ามเนื้อทั้งสองชั้น

เราได้สร้างวงจรขึ้นใหม่โดยที่การหดตัวแต่ละครั้งจะนำไปสู่การตอบสนองต่อการยืดกล้ามเนื้อฝั่งตรงข้ามโดยอัตโนมัติ ความถี่และจังหวะของการเต้น

ควบคุมโดยปุ่มเครื่องกระตุ้นหัวใจ ช่วยทีมฝึกฝนการสร้างอุปกรณ์คล้ายเครื่องกระตุ้นหัวใจ” ดร.คีล หย่ง ลี หัวหน้านักวิจัยกล่าว

ปลาไบโอไฮบริด "พัฒนา" จากโครงการก่อนหน้าของทีม

ตัวอย่างแรกคือแมงกะพรุน แล้วก็ปลากระเบน

 อย่างไรก็ตาม ทั้งคู่ใช้เซลล์หัวใจของหนูในขณะที่ไบโอไฮบริดของปลาใช้เซลล์หัวใจของมนุษย์ 

ปลาไบโอไฮบริดยังว่ายน้ำได้ดีและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นด้วยกลไกแบบดับเบิ้ลบีต 

น่าแปลกที่มันดีขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป การฝึกว่ายน้ำทำให้เซลล์แข็งแรง

ว่ายน้ำเร็วขึ้น และปรับปรุงการประสานงานของกล้ามเนื้อในช่วงเดือนแรก