大动物实验-动物试验中心-临床前研究「江苏美凤力医疗科技有限公司」

       心臟如一臺功能強大的發動機，向人體全身供應血液，其重要性不言而喻，而心臟病卻是人類死亡的第二大殺手。在人體心臟因病損而部分或完全喪失功能，無法維持全身正常循環時，可移植一種用人工材料制造的機械裝置以暫時或永久地部分或完全代替心臟功能、推動血液循環，這種裝置即人工心臟。

       近日，據英國《每日郵報》報道，一項新研究發現，一種由人類心臟細胞制成并像魚一樣游泳的活體“機器魚”或可成為人造心臟領域的關鍵性突破。這項由美國哈佛大學與埃默里大學合作開展的新研究發表于頂級期刊《科學》，研究人員使用自主研發的“生物混合體”設計了一種可以自主游泳的“機器魚”，這種生物混合體可以再現人類心臟肌肉收縮，幫助“機器魚”實現尾鰭擺動。設計靈感來自斑馬魚的形狀和游泳動作，因外形生動逼真，經常會被誤認為是真魚。

       此次研究中，研究人員不再使用心臟成像作為藍圖，而是嘗試從心臟的生物物理學中汲取設計靈感，確定使心臟工作的關鍵生物物理原理，將它們用作設計標準，使用心肌細胞應用到系統中，創造一條鮮活可游泳的生物雜交魚。隨著心肌細胞的成熟，魚的肌肉收縮幅度、最大游泳速度和肌肉協調性在一個月后都有明顯進步。

       這個外型可愛的“機器魚”不到半英寸長，由塑料翅片和紙脊制成，但尾鰭兩側分布兩層負責執行收縮命令的心肌細胞，當一側的肌肉細胞收縮時，另一側的肌肉細胞便會伸展。這種拉伸會觸發一種蛋白質，促使它們收縮，從而觸發另一次拉伸，依此類推形成“自主游泳”的流暢動作，在無任何干預情況下可維持超過 100天。來自哈佛大學工程與應用科學學院的研究員基特·帕克說：“由干細胞培育的人造心臟可以造福心律失常（一種心臟節律的異常）的患者，此次研究的最終目標是建造人造心臟來代替兒童畸形心臟，以期解決兒童可移植心臟供體缺乏的難題。此項發明標志著向人造心臟邁出關鍵性一步”。