A Harvard és az Emory Egyetem kutatói által létrehozott mesterséges alkotmány részben organikus anyagból épül fel, a hal formájú szerkezet központi részét ugyanis emberi őssejtekből származó szívizomsejtek alkotják, amelyeknek pumpálása adja a "hal" mozgásának ritmusát. A biohibrid robot terve egy korábbi kísérlet eredményeire épült: 2012-ben a laboratórium munkatársai egy patkány szívsejtjeiből és szilícium alapból hoztak létre 9 milliméter átmérőjű medúzaszerű, átlátszó biohibrid pumpát, becenevén a Meduzoidot, ami, a kutatók leírása szerint, szélesítheti a meghatározását annak, hogy mit is jelent pontosan a szintetikus létforma.
A mostani esetben azonban már emberi sejteket alkalmaztak a pumpa építésére a biomérnökök és ezzel eggyel közelebb kerültek a vizsgálat eredeti céljához, ami egy valóban működő szívutánzat létrehozása, amellyel a szívbetegséggel született gyerekeknek szeretnének újabb esélyt adni.
A hal külalakja a zebrahalak mintájára készült, a működési elve pedig egyszerű: az egyik oldalon összehúzódnak a sejtek (ugyanúgy, ahogy azt eredeti funkciójuk szerint tennék, ha a szív pumpálását végeznék), a másik oldalon ennek hatására kitágul a szövet, majd kinyílik egy, a mechanikus mozgásra reagáló fehérjecsatorna. Ez beindítja az összehúzódás folyamatát és újra indul a kör. Ilyen módon a szerkezetek 100 napon át is képesek voltak folyamatosan úszni az otthonukként szolgáló petricsészékben, de a ritmus megtartását elősegítette egy speciális pacemaker is, amelyeket kiegészítőként csatoltak a mesterséges halhoz, hogy a pumpálás frekvenciáját és ütemét jobban koordinálják.
A biohibrid robot az idő múlásával nem vesztett az energiájából, sőt, a mozgása fejlődött is: a maximális sebessége és az izom koordinációja is javult az első hónap során, amíg a sejtek fejlődtek. A mesterséges hal végül elérte ugyanazt a fejlettségi szintet és képes volt ugyanolyan teljesítményre az úszás sebessége és hatékonysága tekintetében, mint a valódi zebrahalak. Hasonló, szilícium alapú és egér, patkány, esetenként béka vagy emberi sejtekből létrehozott, mozgó konstrukciókkal más laboratóriumokban is kísérleteznek, a tudományos megfigyelések mellett a cél általában nanorobotok, vagy miniatűr organikus szervek építése.
(Fotó: Disease Biophysics Group/Harvard SEAS, Harvard University/Caltech, Michael Rosnach, Keel Yong Lee, Sung-Jin Park, Kevin Kit Parker)
