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       心臟如一臺功能強(qiáng)大的發(fā)動機(jī)，向人體全身供應(yīng)血液，其重要性不言而喻，而心臟病卻是人類死亡的第二大殺手。在人體心臟因病損而部分或完全喪失功能，無法維持全身正常循環(huán)時，可移植一種用人工材料制造的機(jī)械裝置以暫時或永久地部分或完全代替心臟功能、推動血液循環(huán)，這種裝置即人工心臟。

       近日，據(jù)英國《每日郵報》報道，一項新研究發(fā)現(xiàn)，一種由人類心臟細(xì)胞制成并像魚一樣游泳的活體“機(jī)器魚”或可成為人造心臟領(lǐng)域的關(guān)鍵性突破。這項由美國哈佛大學(xué)與埃默里大學(xué)合作開展的新研究發(fā)表于頂級期刊《科學(xué)》，研究人員使用自主研發(fā)的“生物混合體”設(shè)計了一種可以自主游泳的“機(jī)器魚”，這種生物混合體可以再現(xiàn)人類心臟肌肉收縮，幫助“機(jī)器魚”實(shí)現(xiàn)尾鰭擺動。設(shè)計靈感來自斑馬魚的形狀和游泳動作，因外形生動逼真，經(jīng)常會被誤認(rèn)為是真魚。

       此次研究中，研究人員不再使用心臟成像作為藍(lán)圖，而是嘗試從心臟的生物物理學(xué)中汲取設(shè)計靈感，確定使心臟工作的關(guān)鍵生物物理原理，將它們用作設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使用心肌細(xì)胞應(yīng)用到系統(tǒng)中，創(chuàng)造一條鮮活可游泳的生物雜交魚。隨著心肌細(xì)胞的成熟，魚的肌肉收縮幅度、最大游泳速度和肌肉協(xié)調(diào)性在一個月后都有明顯進(jìn)步。

       這個外型可愛的“機(jī)器魚”不到半英寸長，由塑料翅片和紙脊制成，但尾鰭兩側(cè)分布兩層負(fù)責(zé)執(zhí)行收縮命令的心肌細(xì)胞，當(dāng)一側(cè)的肌肉細(xì)胞收縮時，另一側(cè)的肌肉細(xì)胞便會伸展。這種拉伸會觸發(fā)一種蛋白質(zhì)，促使它們收縮，從而觸發(fā)另一次拉伸，依此類推形成“自主游泳”的流暢動作，在無任何干預(yù)情況下可維持超過 100天。來自哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究員基特·帕克說：“由干細(xì)胞培育的人造心臟可以造福心律失常（一種心臟節(jié)律的異常）的患者，此次研究的最終目標(biāo)是建造人造心臟來代替兒童畸形心臟，以期解決兒童可移植心臟供體缺乏的難題。此項發(fā)明標(biāo)志著向人造心臟邁出關(guān)鍵性一步”。