研究人员从人类心脏细胞中创造机器鱼，突破人工心脏打印

一种由人类心脏细胞构成的机器鱼，像鱼一样生活和游泳，可以为未来的人造心脏铺平道路。

机器鱼是由哈佛大学的研究人员创造的，这是一种"生物氢化物" ，可以重建人类心脏的肌肉收缩，这些肌肉收缩泵送将其尾鳍从一侧推向另一侧。

长度低于半英寸，它由塑料鳍和纸脊制成，但两侧是两条通过收缩而存活的心肌细胞。

该装置在众目睽睽之下被误认为是真正的鱼，其灵感来自斑马鱼游泳的形状和运动。

除了在机器人技术中的应用外，科学家们还认为，它们的创造将标志着向人造心脏的构建迈出了一步。

"我们的最终目标是建立一个人造心脏来取代儿童有缺陷的心脏，"哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院的研究作者Kit Parker说。

"构建心脏或心脏组织的大部分工作，包括我们所做的一些工作，都集中在复制解剖学特征或复制工程组织中的简单心跳。

"但在这里，我们从心脏生物物理学中汲取设计灵感，这更难做到。现在，我们没有使用心脏成像作为蓝图，而是确定了使心脏工作的关键生物物理原理，并将它们用作设计标准，并将它们复制到一个系统中，一个活的，游泳的鱼，在那里更容易找到它。看看我们是否成功了，"帕克说。

该团队从心肌细胞（负责在心脏中产生收缩力的细胞）中构建了他们的生物hibrid鱼，这些细胞来自人类干细胞。

干细胞是人类独有的细胞，具有在体内发育成特殊细胞类型的能力，从肌肉细胞到脑细胞。

与以前的设备不同，这种生物荚蒾鱼有两层肌肉细胞，尾鳍两侧各有一层。当肌肉细胞的一侧收缩时，它会导致另一侧的细胞伸展。

这种拉伸会触发鼓励它们收缩的蛋白质，从而触发其他拉伸，依此类推。

据研究人员称，这种不需要人为干预的闭环系统能够推动鱼类超过100天。

令人印象深刻的是，随着心肌细胞的成熟，鱼肌肉收缩的振幅，最大游泳速度和肌肉协调性在第一个月都会增加。

根据该团队的报告，Biohibrida鱼最终达到了与野外斑马鱼相似的游泳速度和功效。

从干细胞中生长的人造心脏也可以帮助患有心律失常的人 - 心律异常使他们跳动太慢，太快或以不规则的方式跳动。

"通过利用两个肌肉层之间的心脏mekano电信号，我们重建了每个收缩自动产生的周期，以响应另一侧的拉伸，"哈佛大学的共同作者Keel Yong Lee说。"结果强调了反馈机制在心脏等肌肉泵中的作用。

未来，该团队的目标是建造比人类心脏细胞更复杂的生物抑制装置，这些装置比以往任何时候都更接近地模仿人类心脏。

"我可以建立一个Play-Doh的心脏模型，这并不意味着我可以建立一个心脏，"帕克说。"这就是挑战。这就是我们工作的地方。

2012年，派克疾病生物物理学小组使用小鼠的心肌细胞制造像水母这样的生物抑制泵。四年后，研究人员开发了一种人造黄貂鱼，它也来自小鼠心肌细胞。