Biofüüsikud ehitasid roti südamerakkudest meduusi
Mil teadlased on eluta materjalist ehitatud pumpade efektiivsuse optimeerimisel jõudnud peaaegu parima lahenduseni, ei saa sama öelda lihastest või elusast koest koosnevate pumpade kohta, kirjutab ERR-i teadusportaal. Samal ajal ei saa hoolimata oma vastupidavusele väita, et inimese südame disain on universumi parim lahendus. See on vaid üks võimalikest, mis evolutsiooni katseeksituse meetodi najel sündinud on. Teoreetiliselt oleks võimalik luua kunstlik süda, mida südamehaigused vastupidiselt looduse loomingule nii palju räsida ei saaks.Bioinseneeria on aga alles selleks vajalike keerukamate bioloogiliste süsteemide aluseks olevate tööpõhimõtete mõistmisel poolel teel. Nimele kohaselt kasutab see alusteaduse mõistmiseks inseneri lähenemist. Tõestamaks, et on jõutud õigete printsiipideni, tuleb nende põhjal midagi ehitada. Viis aastat tagasi külastas Harvardi biofüüsik Kit Parker inspiratsiooni otsimiseks Bostoni avalikku akvaariumi. Nähes väljapanekut meduusidest oli ta järsku kindel, et ka tema suudab midagi võrdväärset luua. Parker kutsus appi Caltechi bioinseneri John Dabrini.Enamiku aluseksperimentidest tegi magistrant Janna Nawroth, kes kaardistas noorukieas olevate meduuside iga raku. Võrreldes nende täiskasvanud ümara kujuga on neil kaheksa eraldiseisvat kombitsat. Enda edasi liigutamiseks kasutatav lihaskude on vaid ühekihiline. Eeskuju võttes kasvatas Nawroth roti südamerakkudest silikoonist koosneval aluspinnal samuti ühekihilise lihasstruktuuri. Tõehetk saabus, kui miniatuurne meduus kahe elektroodiga akvaariumisse paigutati. Voolu sisselülitamisel hakkas kunstmeduus ujuma täpselt samamoodi kui päris meduus.Elektriväli tingis roti südamerakkudest lihaskiudude kiire kokkutõmbumise. Silikooni elastsusjõud viivad elektrivälja kadumisel kombitsad taas algasendisse. Isegi ujumisel tekkivad veevoolud, mis muidu planktonit meduuside suhu kannavad, olid identsed. Seega demonstreerib uurimus sünteetiliste eluvormide loomises uut taset. Harilikult tähendab see üksikus rakus mõne geeni asendamist, ent mündi suuruse läbimõõduga kunsteluvormi loomises tuleb mängu juba morfoloogia ning rakkude moodustavate lihaste funktsioonid.Järgmiseks plaanib töörühm ehitada meduusi südamerakkudest. Loomingu abil on võimalik katsetada näiteks erinevate südameravimite mõju lihaspumba efektiivsusele. Pikemas perspektiivis plaanivad Parker ja Dabrini eeskuju võtta suurematest eluvormidest ning luua nende sünteetilised vasted.
