由人类心脏细胞制成的生物杂交鱼揭示了心脏的生理学线索

一种能自主游水的生物杂交鱼揭示了肌泵（如心脏）中反馈机制的重要性；对该鱼的设计聚焦于人类心脏的2个关键性的调节特性。这些发现有朝一日或将为开发由活性肌细胞制成人工心脏提供信息。生物混合系统指的是同时含有生物性和人工成分的装置，它们是研究生物有机体的生理控制机制及发现一系列能解决紧迫问题（包括与人类健康有关的问题）的仿生机器人解决方案的有效方法。然而，当涉及自然液体输送泵（如那些使血液循环的泵）时，生物混合系统的性能素来缺乏。研究人员在此思索，是否能将心脏的两种功能调节特性（即机械电信号和自动节律性）转移到另一种液体输送系统的合成模拟物（即能游动的鱼）中。Lee等人开发了一种由双层人类心脏细胞构成的能自主游水的鱼；该肌性双层是通过用组织工程技术整合的。Lee 和其团队能通过用外部光遗传学刺激来控制该生物杂交鱼的肌肉收缩，从而使该模拟鱼游动。作者说，在测试中，该生物杂交鱼的游动速度超过了以前的生物杂交肌肉系统。它可在108天内保持自发活性。作者说，相比之下，配备单层肌肉的生物杂交鱼在第一个月内就会显示活动能力退化。Lee和同事写道，这项研究中的数据展示了肌性双层系统和机械电信号有望成为促进体外肌肉组织成熟的手段。作者断言：“综合来看，在此描述的技术或能代表朝着创建稳态调控及自适应行为控制自动系统目标前进所做的基础工作。”

        那些对有关研究趋势感兴趣的记者请注意，这项研究建立在之前于 2016 年 7 月发表在《科学》杂志的一项研究的基础之上；在该研究中，Sung-jin Park 等人用大鼠心脏细胞研制了一种可自行推进的模拟鳐鱼。

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.aaf4292