Wissenschaftler der Harvard University haben einen künstlichen Fisch konstruiert, dessen schlagender Schwanz von Zellen eines menschlichen Herzens angetrieben wird, ein bahnbrechendes Projekt, das Hoffnungen für die Zukunft der Herzforschung geweckt hat.
Das Wissenschaftlerteam von Harvard baute in Zusammenarbeit mit der Emory University den „Biohybrid-Fisch“ aus Papier, Plastik, Gelatine und zwei Streifen lebender Herzmuskelzellen, deren Kontraktionen den Schwanz des Fisches von einer Seite zur anderen zogen und es ihm ermöglichten schwimmen.
Das Forschungsteam veröffentlichte seine Ergebnisse in der Zeitschrift Science letzte Woche, und ein von der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (Seas) auf Twitter veröffentlichtes Video zeigt einen kleinen Roboterfisch, der mit dem Schwanz schlägt und sich etwa 20 Sekunden lang bewegt.
Die Studie markiert einen hoffnungsvollen Schritt in der Weiterentwicklung von Herzbehandlungen wie z Herzschrittmacher. „Der Vorteil dieses Fischprojekts besteht darin, dass wir immer noch versuchen, das Handwerk der Verwendung lebender Zellen als technisches Substrat zu beherrschen“, sagte Kit Parker, einer der Autoren der Studie, am Montag gegenüber dem Guardian.
„Das Herz ist extrem komplex und es reicht nicht aus, die Anatomie nachzuahmen“, fügte Parker, ein Seas-Professor, hinzu. „Man muss die Biophysik neu erstellen, um das robuste Verhalten zu erreichen, das für den Bau künstlicher Herzen für Kinder erforderlich ist, die mit missgebildeten Herzen geboren wurden.“
Früher hatte Parker sagte NPR dass die Wissenschaftler zunächst nicht sicher waren, wie lange der künstliche Fischschwarm funktionieren würde, aber sie schwammen mehr als 100 Tage.
Parker sagte dem Guardian, dass das Team angenehm überrascht sei.
„Indem wir die Biophysik des Herzens in diesen Fisch replizierten, aktivierten wir verschiedene Prozesse in diesen Zellen, die ihnen helfen sollten, sich selbst zu erhalten“, sagte er. „Wir hoffen, dass wir bei unserem nächsten Vorhaben diese Zellen und Gewebe viel länger als nur viereinhalb Monate am Leben erhalten.“
Berichten zufolge wurden die Muskelzellen im Experiment durch Bewegung stärker, ein positiver Hinweis darauf, dass dies bei der Behandlung von Herzinsuffizienz eingesetzt werden könnte.
Parker war zuvor auch Teil eines Harvard-Teams, das 2016 einen kleinen Roboter-Stachelrochen baute, der ebenfalls von Herzzellen einer Ratte angetrieben wurde, die sich zusammenzog, wenn sie Licht ausgesetzt wurde.
Trotz der neuesten außergewöhnlichen Entwicklung muss laut Parker noch viel getan werden.
„Wir haben gelernt, was wir lernen mussten, wir haben die Erfindungen an unsere derzeitigen Bemühungen angepasst, pädiatrische Krankheiten zu verstehen“, sagte er, „und jetzt versuchen wir, ein komplexeres Modell eines dreidimensionalen Meeresorganismus mithilfe von zu bauen menschliche Herzzellen und menschliche Herzbiophysik.“