發(fā)布時(shí)間:2013-12-27
人造的組織或器官在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,一直是基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中的一個(gè)跨學(xué)科綜合工程,美國加州理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的科學(xué)家和工程師聯(lián)合攻關(guān),試圖建立人工心臟。
2012年6月,這個(gè)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)用干細(xì)胞分化的心肌細(xì)胞成功地創(chuàng)造出一個(gè)人工水母,這個(gè)人工水母通過心肌的同步收縮和舒張,可以在水中推動(dòng)其自身前進(jìn),像一個(gè)真的水母那樣游泳。跟據(jù)水母的古老的名字medusa,科學(xué)家們將這個(gè)模型命名為"medusoid"。用人造心臟來置換患病的心臟, Mudusoid模型的建立是通向這一宏偉的目標(biāo)的里程碑之一。
在研究了幼年水母的運(yùn)動(dòng)之后,工程師們與生物學(xué)家一起精心設(shè)計(jì)了人工水母的制造方案和實(shí)施步驟。 類似成熟水母的外觀和構(gòu)造,工程師們用物理材料及硅膠制造一個(gè)由一個(gè)中心發(fā)出的八個(gè)葉片的人工水母結(jié)構(gòu),葉片只能往一個(gè)方向煽動(dòng),葉片的一面可以導(dǎo)電,另一面的硅膠表面培養(yǎng)出心肌細(xì)胞。將人工水母置于水中,外加電流脈沖,同意控制心肌細(xì)胞的協(xié)調(diào)跳動(dòng),即心肌的收縮和舒張。每一次收縮,葉片往后擊水,水母就能被推動(dòng)向前游動(dòng)一次,當(dāng)心臟細(xì)胞放松時(shí),葉片回到原始的放松狀態(tài),為下一次的收縮和運(yùn)動(dòng)做好準(zhǔn)備。連續(xù)電刺激,導(dǎo)致人工水母的連續(xù)自如游動(dòng),與天然水母非常相像,這個(gè)人工水母在游泳時(shí)能在水中制造渦旋,像天然水母那樣通過游動(dòng)制造渦旋,讓漂浮的食物進(jìn)入它的嘴里。
這個(gè)人工水母的研制花費(fèi)了四年時(shí)間,制造這個(gè)人工水母的真正目的是在工程學(xué)和生物學(xué)上考證并探索制造人工心臟所涉及各個(gè)學(xué)科的具體問題,雖然離建造一個(gè)有功能的人工心臟這一宏偉目標(biāo),在技術(shù),工程和生物學(xué)上還有很多難題和障礙等著我們?nèi)ソ鉀Q,但實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的實(shí)踐已實(shí)實(shí)在在地發(fā)生,在今天,每一天,并期待新的力量加入。
附件下載: