Новости химической науки > Медуза-киборг атакует

Звучит как набросок сценария для малобюджетного фильма, однако это не выдумки киношников – исследователи из США создали крошечную полубиологическую полусинтетическую медузу, которая может перемещаться и даже питаться как обычная медуза.

В отличие от кино, новая разработка не предназначена терроризирования мирного населения – киборг-медуза может использоваться для проверки новых препаратов для лечения сердечнососудистых заболеваний.

Исследователи создавали искусственную медузу по образу и подобию личиночной стадии развития медузы Aurelia aurita – диаметр системы составляет около 18 мм, и система представляет собой плоский диск из силиконового полимера, с которым связано восемь клинообразных лепестков. С одной из сторон на диск и лепестки были нанесены клетки мышечной ткани сердца крысы. При помещении в соленую воду и приложении флуктуирующего электрического поля клетки мышечной ткани сердца сокращаются, лепестки движутся назад, а вся медуза-киборг – вперед.

Исследователи поясняют, что для нормальной работы системы расположение нанесенных клеток мышцы сердца крысы должно было точно воспроизводить расположение мышечных клеток «прототипа» – медузы A. aurita. Руководитель проекта, Кит Паркер (Kit Parker) из Гарварда отмечает, что для построения точного клеточного узора была использована та же методика, которая применяется экспертами-криминалистами для регистрации очень сложных и малозаметных отпечатков пальцев.

Принципиальная схема строения искусственной медузы. (Рисунок из Nat. Biotechnol., 2012, DOI: 10.1038/nbt.2269)

Полученная в результате всех операций медуза-киборг смогла передвигаться практически с такой же скоростью, как молодая медуза A. aurita, а также, питаясь, может восстанавливать свой двигательный аппарат – при наличии в воде питательных веществ клетки мышечной ткани могут поглощать эти нутриенты, увеличиваясь при этом в численности.

Новая система интересна даже не столько тем, что ее можно считать первым представителем нового поколения киборгов – система вполне сможет найти применение в разработке нового поколения искусственных сердец. Уже сейчас Паркер с коллегами планирует использовать медузу-киборга для тестирования новых лекарств, надеясь, что такая «медуза» с выстилкой из мышечных клеток сердца окажется более эффективным способом оценки качества лекарств по сравнению с методами, существующими в настоящее время в фармацевтической промышленности.

Роберт Лангер (Robert Langer) из Массачусетского Технологического Института высоко оценивает создание живой/синтетической системы, подчеркивая, что создание медузы-киборга подсказало и ему самому некоторые варианты технических решений в его собственной области исследований – создания искусственных тканей.

Исследователи заявляют, что разработанная медуза-киборг может оказаться всего лишь первым поколением полусинтетических биологических систем. Паркер в настоящее время пытается разработать более продвинутые системы, способные двигаться в строго определенном направлении и откликаться на состояние окружающей среды.

Источник: Nat. Biotechnol., 2012, DOI: 10.1038/nbt.2269

метки статьи: #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #нанотехнологии, #новые материалы