Nhịp nhàng đung đưa đuôi từ bên này sang bên kia, loài cá tổng hợp kỳ lạ này di chuyển trong dung dịch muối và glucose, sử dụng lực tương tự như lực đập của tim chúng ta. Hệ thống tuần hoàn thu nhỏ đáng chú ý này, được phát triển bởi các nhà khoa học tại Đại học Harvard và Emory, có thể tiếp tục bơi theo nhịp trong hơn 100 ngày. Các nhà khoa học đặt nhiều hy vọng vào thiết bị nhỏ kỳ lạ này.
Do đó, các nhà khoa học đã tạo ra cá robot lai sinh học hoàn toàn tự động đầu tiên, bao gồm các tế bào cơ tim của con người, giấy và hydrogel. Thiết bị nặng 25 mg tái tạo các cơn co thắt cơ của một trái tim đang hoạt động, cho phép nó nổi trong nước. Các kết quả đã được công bố trên tạp chí Khoa học.
Các nhà khoa học đã tạo ra một thiết bị từ tế bào cơ tim thu được từ tế bào gốc của con người, mô phỏng chuyển động của cá ngựa vằn. Rô-bốt cơ sinh học có vây đuôi bao gồm hai lớp (lớp kép) tế bào cơ. Các lớp này hoạt động theo cách đối kháng: khi một bên của vây kéo dài, bên kia sẽ co lại. Việc kéo dài lớp dẫn đến việc mở các kênh protein nhạy cảm cơ học, gây ra sự co lại hơn nữa, sau đó kéo dài ra, v.v. Chu trình khép kín này đảm bảo thiết bị hoạt động tự chủ trong 108 ngày.
Để kiểm soát thứ cấp chu kỳ co giãn, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một chất tương tự nút xoang của tim từ tế bào cơ tim - nút G, gửi tín hiệu điện đến các cơ vây và hoạt động như một máy tạo nhịp tim. Nút G tự động và lớp kép cùng nhau tạo ra các chuyển động nhanh chóng nhưng phối hợp nhịp nhàng của cơ thể và vây. Kết quả là, con cá robot được trang bị nút G đã tăng tốc độ bơi của nó lên hơn một chiều dài cơ thể mỗi giây (15 mm mỗi giây).
Biên độ co cơ, tốc độ bơi tối đa và sự phối hợp của cơ tăng lên trong tháng đầu tiên khi tế bào cơ tim trưởng thành. Cuối cùng, cá lai sinh học đã đạt được tốc độ bơi tương đương với tốc độ bơi của cá ngựa vằn trong tự nhiên.
Theo các nhà khoa học, công nghệ của họ không chỉ có thể là nền tảng để tạo ra các thiết bị tự hỗ trợ cơ sinh học phức tạp mà còn nâng cao hiểu biết về trái tim con người.
Đọc thêm:
- Các nhà khoa học tại MIT đã xác định cách làm cho máy tính lượng tử nhỏ hơn
- Người dùng Viber ở Ukraine tin rằng những người xung quanh họ đang theo dõi các cuộc trò chuyện của họ