روبوتات حية من خلايا قلب الإنسان تسبح مثل السمكة

كشفت دراسة جديدة أن “سمكة روبوتية” حية مبنية من خلايا القلب البشرية وتسبح مثل السمكة، يمكن أن تمهد الطريق لتصميم قلوب اصطناعية.

وابتكر الباحثون في جامعة هارفارد “الهجين الحيوي” الذي يعيد تكوين تقلصات عضلات القلب البشري عبر دفع زعنفة الذيل، ويبلغ طول السمكة أقل من نصف بوصة، وهي مصنوعة من زعانف بلاستيكية وعمود فقري ورقي، ولكن على كلا الجانبين شريحتان من خلايا عضلة القلب الحية التي تؤدي هذه الانقباضات.

الجهاز، الذي يمكن الخلط بينه وبين سمكة حقيقية مستوحى من شكل وحركة السباحة لسمك الزرد، وبصرف النظر عن تطبيقاته في مجال الروبوتات، يعتقد العلماء أن إنشاءه يمثل خطوة نحو بناء قلب اصطناعي.

وقال مؤلف الدراسة كيت باركر في كلية هارفارد جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية “إن هدفنا النهائي هو بناء قلب اصطناعي ليحل محل القلب المشوه عند الأطفال، ويركز معظم العمل في بناء أنسجة القلب، بما في ذلك بعض الأعمال التي قمنا بها، على تكرار السمات التشريحية أو تكرار الضربات البسيطة للقلب في الأنسجة المهندسة”.

وقام الفريق ببناء أسماكهم المهجنة بيولوجيًا من خلايا عضلة القلب – الخلايا المسؤولة عن توليد قوة مقلصة في القلب – مشتقة من الخلايا الجذعية البشرية، وهي خلايا بشرية خاصة لها القدرة على التطور إلى أنواع خلايا متخصصة في الجسم، من خلايا العضلات إلى خلايا الدماغ.

وعلى عكس الأجهزة السابقة، تحتوي الأسماك المهجنة على طبقتين من الخلايا العضلية، واحدة على كل جانب من زعنفة الذيل. وعندما ينقبض جانب واحد من خلايا العضلات، فإنه يتسبب في تمدد تلك الموجودة على الجانب الآخر. ويؤدي هذا التمدد إلى تحفيز البروتين الذي يدفعها إلى الانقباض، مما يؤدي إلى تمدد آخر، وهكذا.

ووفقًا للباحثين، فإن “نظام الحلقة المغلقة”، الذي لا يتطلب تدخلًا بشريًا، قادر على دفع الأسماك لأكثر من 100 يوم.
ويمكن أن يساعد القلب الاصطناعي الذي ينمو من الخلايا الجذعية الأشخاص الذين يعانون من عدم انتظام ضربات القلب، وهو خلل في إيقاع القلب يجعله ينبض ببطء شديد أو بسرعة كبيرة أو بطريقة غير منتظمة.

وفي المستقبل، يهدف الفريق إلى بناء أجهزة هجينة بيولوجية أكثر تعقيدًا من خلايا القلب البشري وتحاكي قلب الإنسان بشكل أفضل من أي وقت مضى، بحسب صحيفة ديلي ميل البريطانية.