Científicos de la Universidad de Harvard y de Emory desarrollaron el primer pez biohíbrido a partir de células musculares cardíacas derivadas de las células madre humanas, el cual es capaz de nadar recreando las contracciones musculares de un corazón bombeando.
Este pez es un paso hacia la construcción de un corazón artificial, ya que los investigadores señalaron que aporta al desarrollo del bombeo muscular artificial más complejo, sobre el que se pueden estudiar enfermedades cardíacas como la arritmia.
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Lo anterior se debe a que no sólo replican las características anatómicas del corazón o de los latidos, pues los científicos están identificando los principios biofísicos clave que hacen que el corazón funcione, utilizándolos como criterios de diseño y reproduciéndolos en un sistema: un pez nadador vivo.
¿Cómo se construyó el pez biohíbrido?
El pez biohíbrido no se creó de la noche a la mañana, ya que este se basa en investigaciones previas, ya que en 2012 utilizaron células de músculo cardíaco de ratas para construir una bomba biohíbrida similar a una medusa y en 2016 los investigadores desarrollaron una raya artificial nadadora a partir de células de músculo cardíaco de rata.
Un pez biohíbrido que nada de forma autónoma, diseñado con la atención centrada en dos características reguladoras clave del corazón humano, ha revelado la importancia de los mecanismos de retroalimentación en las bombas musculares. @ScienceMagazine https://t.co/PTJOAhnUUj pic.twitter.com/EauWZvBdRp
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Fue así que se construyó el primer dispositivo biohíbrido autónomo hecho de células del músculo cardíaco capaces de contraerse de forma espontánea e individual, derivados de células madre humanas. El cual inspiró al pez actual.
¿Cómo funciona?
Este dispositivo se inspiró en la forma y el movimiento de natación de un pez cebra, de esta forma, tiene dos capas de células musculares, una a cada lado de la aleta caudal. Cuando un lado se contrae, el otro se estira, lo cual provoca una contracción que desencadena un estiramiento y así sucesivamente.
Crean un pez biohíbrido 🐟🐟🧫🧪que nada gracias a células cardíacas humanas 😮😮😮 Descúbrelo en el nuevo post semanal del blog del #SatdiUMH https://t.co/bKs8nvHI2W
Imagen: Diseño y ensamblaje del pez biohíbrido. Science pic.twitter.com/PKqXo4bKhW— SATDI_UMH (@Satdi_UMH) February 14, 2022
Los investigadores también diseñaron un nodo de estimulación autónomo, como un marcapasos, que controla la frecuencia y el ritmo de estas contracciones espontáneas. Juntas, las dos capas de músculo y el nodo de estimulación autónomo permitieron la generación de movimientos de aleta continuos, espontáneos y coordinados hacia adelante y hacia atrás.
Ahora, los científicos están en busca de desarrollar dispositivos biohíbridos aún más complejos a partir de células cardíacas humanas, ya que su objetivo final es construir un corazón artificial para reemplazar un corazón malformado en un niño.
