علماء أميركيون يبتكرون سمكة صناعية سابحة من خلايا قلب بشري
يأمل الباحثون أن تكون هذه النتائج أولى الخطوات نحو بناء قلب بوظيفة كاملة، بحيث يمكن أن يستخدم في حالات التشوه القلبي لدى بعض الأطفال المولودين حديثا.
تمكن فريق بحثي من جامعتي هارفارد وإيموري الأميركيتين من بناء أول سمكة بيولوجية هجينة من خلايا قلبية مشتقة من الخلايا الجذعية البشرية، الأمر الذي يقرب الباحثين خطوة من تطوير مضخة عضلية اصطناعية أكثر تعقيدا ويمكن استخدامها لدراسة أمراض القلب.
الكيانات الحية الهجينة هي أجهزة تؤدي وظائف ميكانيكية بمكونات بيولوجية، وحسب الدراسة -التي نشرت في دورية "ساينس" (Science) في العاشر من فبراير/شباط الحالي- فإن هذا الجهاز الحيوي مستوحى من شكل سمكة الزرد وحركة السباحة الخاصة بها.
وتحتوي تلك السمكة الصناعية على طبقتين من خلايا العضلات القلبية، واحدة على كل جانب من زعنفة الذيل، عندما يتقلص أحد الجانبين فإنه يعطي إشارة تمر عبر قناة بروتينية دقيقة للآخر كي يتمدد، ويؤدي هذا التمدد إلى مرور إشارة للجانب الآخر كي يتمدد، وهكذا يستمر التمدد والتقلص في الجانبين بشكل دوري. وحسب الدراسة الجديدة، فإن هذه السمكة تمثل منظومة آلية تماما تدفع السمكة الصناعية للسباحة أكثر من 100 يوم متتالية بلا توقف.
تعمل السمكة الصناعية الهجينة على محاكاة عمليتين تنظيميتين رئيسيتين لقلوبنا (جامعة هارفارد)
بالتوصل لهذه النتائج، فإن السمكة الصناعية الهجينة تعمل على محاكاة عمليتين تنظيميتين رئيسيتين لقلوبنا نحن البشر؛ الأولى قدرتها على العمل تلقائيا من دون الحاجة إلى تدخل واع، فقلبك لا ينبض لأنك تريد ذلك ولا يمكن أن تمنعه عن النبض، والثانية أن تلك العملية (الحركة الميكانيكية) تبدأ بإشارات كهربائية.
المثير للانتباه في نتائج هذه الدراسة -حسب بيان رسمي صادر عن جامعة هارفارد- أن هذه الأسماك الهجينة بيولوجيا تتحسن مع تقدم العمر، إذ زادت سعة تقلص العضلات وسرعة السباحة القصوى وتنسيق العضلات خلال الشهر الأول مع نضوج خلايا عضلة القلب، وبحلول بداية الشهر الرابع وصلت تلك الكيانات الحيوية الهجينة إلى سرعات وفعالية سباحة مماثلة لأسماك الزرد الحقيقية في المياه.
هذه الآلية الفريدة تعد الأقرب إلى نمط عمل القلب البشري (جامعة هارفارد-يوريك ألرت)
وحسب الدراسة الجديدة، فإن هذه الآلية الفريدة تعد الأقرب إلى نمط عمل القلب البشري؛ فمعظم الأعمال السابقة في هذا النطاق حاولت بناء خلايا قلبية وتكرارها، أما هنا فقد أمكن للفريق بناء منظومة عمل تلقائية لها هدف معقّد.
ويأمل الباحثون أن تكون هذه النتائج أولى الخطوات ناحية بناء قلب بوظيفة كاملة، بحيث يمكن أن يستخدم في حالات التشوه القلبي لدى بعض الأطفال المولودين حديثا.
تمكن فريق بحثي من جامعتي هارفارد وإيموري الأميركيتين من بناء أول سمكة بيولوجية هجينة من خلايا قلبية مشتقة من الخلايا الجذعية البشرية، الأمر الذي يقرب الباحثين خطوة من تطوير مضخة عضلية اصطناعية أكثر تعقيدا ويمكن استخدامها لدراسة أمراض القلب.
نوع عجيب من الكائنات
الكيانات الحية الهجينة هي أجهزة تؤدي وظائف ميكانيكية بمكونات بيولوجية، وحسب الدراسة -التي نشرت في دورية "ساينس" (Science) في العاشر من فبراير/شباط الحالي- فإن هذا الجهاز الحيوي مستوحى من شكل سمكة الزرد وحركة السباحة الخاصة بها.
وتحتوي تلك السمكة الصناعية على طبقتين من خلايا العضلات القلبية، واحدة على كل جانب من زعنفة الذيل، عندما يتقلص أحد الجانبين فإنه يعطي إشارة تمر عبر قناة بروتينية دقيقة للآخر كي يتمدد، ويؤدي هذا التمدد إلى مرور إشارة للجانب الآخر كي يتمدد، وهكذا يستمر التمدد والتقلص في الجانبين بشكل دوري. وحسب الدراسة الجديدة، فإن هذه السمكة تمثل منظومة آلية تماما تدفع السمكة الصناعية للسباحة أكثر من 100 يوم متتالية بلا توقف.
تعمل السمكة الصناعية الهجينة على محاكاة عمليتين تنظيميتين رئيسيتين لقلوبنا (جامعة هارفارد)
بالتوصل لهذه النتائج، فإن السمكة الصناعية الهجينة تعمل على محاكاة عمليتين تنظيميتين رئيسيتين لقلوبنا نحن البشر؛ الأولى قدرتها على العمل تلقائيا من دون الحاجة إلى تدخل واع، فقلبك لا ينبض لأنك تريد ذلك ولا يمكن أن تمنعه عن النبض، والثانية أن تلك العملية (الحركة الميكانيكية) تبدأ بإشارات كهربائية.
قلوب الأطفال
المثير للانتباه في نتائج هذه الدراسة -حسب بيان رسمي صادر عن جامعة هارفارد- أن هذه الأسماك الهجينة بيولوجيا تتحسن مع تقدم العمر، إذ زادت سعة تقلص العضلات وسرعة السباحة القصوى وتنسيق العضلات خلال الشهر الأول مع نضوج خلايا عضلة القلب، وبحلول بداية الشهر الرابع وصلت تلك الكيانات الحيوية الهجينة إلى سرعات وفعالية سباحة مماثلة لأسماك الزرد الحقيقية في المياه.
هذه الآلية الفريدة تعد الأقرب إلى نمط عمل القلب البشري (جامعة هارفارد-يوريك ألرت)
وحسب الدراسة الجديدة، فإن هذه الآلية الفريدة تعد الأقرب إلى نمط عمل القلب البشري؛ فمعظم الأعمال السابقة في هذا النطاق حاولت بناء خلايا قلبية وتكرارها، أما هنا فقد أمكن للفريق بناء منظومة عمل تلقائية لها هدف معقّد.
ويأمل الباحثون أن تكون هذه النتائج أولى الخطوات ناحية بناء قلب بوظيفة كاملة، بحيث يمكن أن يستخدم في حالات التشوه القلبي لدى بعض الأطفال المولودين حديثا.
التعديل الأخير:
اعضاء الغابة العربية شاهدوا ايضا
- 11 استخداماً لمجفف الشعر في الأعمال المنزلية.. ما هي؟
- علماء يطورون خلايا عصبية اصطناعية "تفكر بنفسها"
- مصورة إيطالية قامت بالتقاط صور للقمر منذ عام 2010 بألوانه العديدة المختلفة
- تراها بعينيك.. إليك 6 أحداث فلكية مدهشة في أبريل 2025
- هل تعلم ما هي الطريقة الصحيحة للتعامل مع الأجهزة المنزلية والكهربائية لديك ؟
اسم الموضوع : علماء أميركيون يبتكرون سمكة صناعية سابحة من خلايا قلب بشري
|
المصدر : هل تعلم
