科学家的发明(鱼启发了科学家的发明)

哈佛大学的研究人员发明了一种新的生物杂交鱼，它利用人类心脏细胞模拟心脏跳动的物理过程来自主游泳。

是的，这听起来有点科学怪人的味道，但这一切都是为了改变生活的研究。

哈佛大学生物工程师、该项目的首席研究员基特·帕克说：我想为一名出生时心脏畸形的患病儿童建造一颗组织工程心脏。但如果我没有亲自测试过，我不能把那颗心脏移植到一个活着的孩子身上。

帕克发现，验证这一点的方法是建造这些海洋生物杂交体，以证明培育的工程心脏细胞是否真的能像自然心脏那样跳动和发挥功能。生物混合基本上是指活细胞与合成材料的结合——由活材料制成，但功能或多或少像一个设备或一项新技术。

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几年前，他发现自己对目前心脏疗法的现状感到沮丧。

大约在那个时候，帕克开始带着他当时还在蹒跚学步的女儿去新英格兰水族馆，并受到了水母的启发。我看着它，心想‘它在跳动，看起来就像心脏跳动一样，’他说。我在想，‘我可以造那该死的东西。’

帕克和他的团队最终利用老鼠体内跳动的心脏细胞建造了一个生物杂交水母，并引起了媒体的轰动。帕克和他的团队最终用大鼠心脏细胞再次制造了一条生物杂交黄貂鱼，并学会了对闪烁的光线做出反应。

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这项工作最终导致了今天发表在《科学》杂志上的一篇新论文中公布的生物杂交鱼。这条鱼是仿照斑马鱼(一种皮肤透明的动物，对生理学家和生物工程师来说非常有吸引力)制作的。

这种鱼的身体由五个不同的层组成:一排来自人类干细胞的心肌组织;用激光制成的刚性纸层;一层明胶，另一层纸，最后一层肌肉组织。这两层肌肉细胞真正发光的部位是尾鳍:当一侧的心肌细胞收缩时，另一侧的心肌细胞就会伸展——反之亦然。这种循环导致尾鳍前后移动，推动鱼自主前进。

帕克说:这些原则是从人心中借鉴来的。令人惊讶的是，它是自己供电的。它游得比我们造过的任何东西都快。它的寿命更长，在团队最终结束实验之前，它持续了大约108天。随着时间的推移，这种生物杂交鱼实际上学会了更有效地游泳，并表现出更好的节奏。

这项研究的另一项内容是创造一个自主的起搏器(就像一个起搏器)，它能够调节生物鱼体内这些收缩的频率和节奏。

尽管这项新研究不会直接导致明年儿科人造心脏的突破性进展，但帕克和他的团队已经计划在三维空间中构建人造心脏组织，并模拟构成人类心脏的心室。

波士顿儿童医院的心脏病专家威廉普尔正在与帕克合作，研究如何对组织芯片进行临床测试。这种芯片充当心脏病的微观世界，可以在不危及实际人体参与者的情况下进行实验和研究。一年前，Parker和Poole就已经开始利用实验数据在实验室模拟儿童心脏病，并测试药物、起搏器和其他干预措施。