Científicos crean un pez robótico utilizando tejido humano que podría ser el primer paso para crear un corazón artificial
Científicos de la Universidad de Harvard de Estados Unidos (EEUU) crearon un pez biohíbrido utilizando tejido muscular cardiaco humano e hidrogel, esto con el propósito de desarrollar en un futuro un corazón artificial.
El desarrollo del pez fue realizado con base en un sistema biohíbrido; es decir, dispositivos creados tanto de componentes biológicos como artificiales, que ayudan a fortalecer el conocimiento fisiológico de los seres vivos, así como también a encontrar soluciones robóticas para problemas en la salud de los humanos.
Según el Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC), el experimento fue fabricado con un hidrogel gelatinoso, que contiene a cada lado una capa de tejido humano hecho con células madre de un corazón. Este funciona a manera que el pez al moverse contrae y estira las capas del tejido, lo que activa una proteína que logra el movimiento del pez de forma autónoma.
El sistema imita el mecanismo que hace latir el corazón constantemente, pues los tejidos se estiran y contraen de forma opuesta. Sumado a ello, los especialistas incluyeron en el pez un marcapasos con el fin de controlar la frecuencia y el ritmo de las contracciones con ayuda de la técnica de optogenética, la cual mide los movimientos a través de pulsos de luz.
Por su parte, las células humanas utilizadas en el pez fueron genéticamente modificadas para que pudieran responder a las ondas lumínicas de la técnica usada, debido a que variaron de rojo a azul y activaron el movimiento del “animal”, según explica un comunicado.
El pez genera un latido coordinado que logra el nado de éste durante días e incluso meses, esto debido a que los mecanismos (marcapasos y biocapa muscular) se mueven de forma autónoma. Hasta los momentos, los científicos consiguieron que el “animal robotizado” nade de forma continua durante 108 días.
“Nuestro concepto de bicapa muscular es el primero en demostrar que la señalización mecanoeléctrica de los cardiomiocitos (células del músculo cardíaco capaces de contraerse de forma espontánea e individual) puede inducir excitaciones y contracciones musculares autosostenidas durante largos periodos de tiempo (108 días, equivalente a 38 millones de latidos). Además, para controlar el ciclo de actuación en bucle cerrado, diseñamos un nodo de estimulación eléctrica autónomo, que mejoró la contracción espontánea”, indicaron los investigadores.
Con dicho experimento, los científicos desarrollaron una plataforma que ayudará a investigar la fisiología cardiovascular, así como a desarrollar un corazón artificial a futuro.
“Los peces biohíbridos equipados con estrategias de control intrínseco demostraron una natación cuerpo-caudal autosostenida, lo que pone de manifiesto el papel de los mecanismos de retroalimentación en bombas musculares como el corazón y los músculos”, dijeron los expertos.
