Nuota autonomamente, muovendosi con lo stesso ritmo del cuore umano: è il primo pesce artificiale bio-ibrido realizzato con cellule cardiache derivate da staminali umane. Sviluppato dai ricercatori di Harvard e della Emory University, costituisce una nuova piattaforma con cui studiare le aritmie e mettere a punto nuove e più sofisticate pompe cardiache. Il risultato è pubblicato su Science.
"Il nostro obiettivo è costruire un cuore artificiale con cui rimpiazzare il cuore malformato di un bambino", spiega Kit Parker, bioingegnere di Harvard. Dieci anni fa il suo gruppo di ricerca aveva già usato le cellule del muscolo cardiaco di ratto per realizzare una pompa bio-ibrida simile a una medusa, mentre nel 2016 le ha impiegate per creare una razza artificiale capace di nuotare.
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Per questo nuovo lavoro, i ricercatori hanno preso ispirazione dal piccolo pesce zebra. A differenza dei dispositivi precedenti, questo ha due strati di cellule muscolari, una su ciascun lato della pinna caudale: quando uno strato si contrae l'altro si allunga e viceversa, generando un meccanismo alternato che permette al pesce artificiale di nuotare autonomamente per più di 100 giorni. I ricercatori hanno messo a punto anche una struttura (nodo) che genera il ritmo in modo autonomo, una specie di pacemaker che regola la frequenza e il ritmo delle contrazioni.
Rappresentazione grafica dei movimenti dei pesce bio-ibrido (fonte: M. Rosnach, K. Yong Lee, S. Park, K. Kit Parker)
Col passare dei giorni, il pesce bio-ibrido migliora le sue performance: l'ampiezza della contrazione muscolare, la velocità e la coordinazione aumentano nel corso del primo mese man mano che le cellule cardiache maturano. Alla fine il pesce bio-ibrido nuota con la stessa velocità ed efficacia di un pesce zebra naturale.
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