参考消息网2月14日报道据美国研究总汇网站2月11日报道 ， 来自哈佛大学等高校的科学家制造了一种确实由心脏做成的鱼 。 研究人员利用干细胞培育了他们的人造鱼 ， 这种鱼实际上可以通过模拟人类心脏的跳动在水箱里四处游动 。
报道称 ， 来自埃默里大学和哈佛大学的一个团队合作开发了这种自主生物混合鱼 ， 以便对制造人工心脏泵获得更多认识 。 他们希望 ， 这将是为患有心脏病的儿童（可能还有成年人）建造替代器官迈出的第一步 。
哈佛大学约翰·保尔森工程和应用科学学院（SEAS）的塔尔家族生物工程和应用物理学教授基特·帕克在一份大学新闻稿中说：“我们的最终目标是建造人工心脏 ， 以取代儿童体内的畸形心脏 。 ”
帕克继续说：“制造心脏组织或心脏方面的大部分工作 ， 包括我们已经完成的一些工作 ， 都集中在复制有关的解剖学特征或复制心跳上 。 但在这里 ， 我们将从心脏的生物物理学中汲取设计灵感 ， 而这是较难做到的 。 ”
他说：“现在 ， 我们并非把心脏成像用作蓝图 ， 而是确定使心脏发挥作用的关键生物物理学原理 ， 将它们作为设计标准 ， 并在一种系统——一种游动的活鱼——中复制它们 。 在这样的系统中会较容易看出我们是否成功 。 ”
报道称 ， 这不是帕克的团队第一次用心肌细胞培育动物 。 2012年 ， 该实验室团队利用大鼠细胞制造了一种类似于水母的生物混合体 。 4年后 ， 他们利用同样的程序开发了一种能游泳的人造黄貂鱼 。
在这项新的研究中 ， 该团队首次使用源自人类干细胞的心肌细胞 ， 以创造一种自主的生物混合装置 。 这些细胞负责在健康的心脏内产生收缩——从而制造心跳 。
与他们先前的人造动物不同 ， 这种新的鱼在鳍的两侧各有两层心肌细胞 。 就像人类心脏中的肌肉一样 ， 当一侧收缩时 ， 另一侧就会舒张 。 在这条机械斑马鱼中 ， 这个往复过程实际上推动鱼在水中游动了100多天 。
SEAS的博士后研究员李云基（音）解释说：“通过利用两层肌肉之间的心脏机电信号 ， 我们再现了一个循环 。 在这个循环中 ， 每一次收缩都是对于相反一侧的舒张的自动回应 。 有关结果凸显了心脏等肌肉泵中的反馈机制的作用 。 ”
报道称 ， 除了各层肌肉细胞 ， 该研究团队还制造了一个自主的调整速度的节点 ， 它基本上充当了人造鱼的起搏器 。 它控制心肌收缩的频率和节奏 。 起搏器和两层心肌细胞加在一起会在该动物的尾部产生一系列连续、自发和有序的运动——与实际的心脏中发生的情况很相似 。
【生物|美媒：科学家用人心脏细胞育出人造鱼】研究报告的第一作者之一、曾为SEAS疾病生物物理学小组博士后研究员的朴晟津（音）说：“由于这两个内部起搏机制 ， 相比以前的工作 ， 我们的鱼能变得更长寿、运动更快、游得更好 。 这项新研究提供了一个模型 ， 以研究作为心脏节律管理的治疗学目标的机电信号 ， 并认识窦房结功能障碍和心律失常的病理生理学 。 ”
与在海洋中老去的普通鱼类不同 ， 生物混合鱼实际上会随着年龄的增长而变得更强壮 。 随着心肌细胞的不断成熟 ， 该研究发现 ， 在一个月的游动过程中 ， 肌肉收缩幅度、最大游泳速度和肌肉协调性都得到了改善 。
后来 ， 这种人造鱼的游泳速度实际上已经比得上真实的野生斑马鱼 。 该研究团队已经在考虑使用这种方法创造更复杂的生物 。
报道称 ， 这项研究报告发表在《科学》周刊上 。
推荐阅读
- 视力|美媒：太空飞行为何会影响视力？
- AI|大型神经网络可能初具意识：OpenAI首席科学家引争议 众大佬吵成一团
- 实验|张杰：科研最重要的就是兴趣和信心（讲述·弘扬科学家精神）
- 团队|我科学家建立蛋白质从头设计新方法
- 平台|安图生物：基于LBT的知识产权和自有知识产权已开发出微生物样本前处理系统 预计本年度会推向市场
- Mol|中科院“杰青”杨力已加盟复旦大学生物医学研究院
- 陈泉|我科学家建立蛋白质从头设计新方法
- 铁合金|我国科学家发现地球内核物质新形态，只有铁元素特殊，难怪有磁场
- 生物|最快35分钟出结果
- 速度|美媒解析冬奥雪橇赛场上的物理学