Του Κώστα Δεληγιάννη
Μια ρομποτική μικρογραφία σελαχιού, που περιέχει ζωντανά καρδιακά κύτταρα ποντικών, κατασκεύασαν ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Τα καρδιακά κύτταρα εξασφαλίζουν την κίνηση των πτερυγίων στο ρομποτικό σελάχι, ώστε να μπορεί αυτό να «κολυμπά» ακολουθώντας μία δέσμη γαλάζιου φωτός.
Το ρομπότ έχει μικρότερο μέγεθος από ένα νόμισμα των 2 ευρώ, αφού το μήκος του δεν ξεπερνά τα 16,3 χιλιοστά. Επίσης, περιέχει περίπου 200.000 καρδιακά κύτταρα και ζυγίζει περίπου 10,18 χιλιοστά του γραμμαρίου.
Όπως περιγράφουν οι επιστήμονες σε άρθρο τους στο περιοδικό Science, σκοπός τους ήταν να μελετήσουν καλύτερα την ανθρώπινη καρδιά – ανοίγοντας ενδεχομένως τον δρόμο ακόμη και για την κατασκευή μίας τεχνητής εκδοχής της.
Παράλληλα, όπως αναφέρουν, η χρήση βιολογικού ιστού στο μηχανικό σελάχι θα μπορούσε να βοηθήσει και τον κλάδο των «soft robotics», στόχος του οποίου είναι η ανάπτυξη ρομπότ από εύκαμπτα υλικά, που θα έχουν εξελιγμένες δυνατότητες κίνησης και αποφυγής εμποδίων.
Με ποιον τρόπο όμως συνδέεται η μελέτη της καρδιάς με αυτό το μικροσκοπικό ρομπότ; Απαντώντας στην εφημερίδα Los Angeles Times, ο επικεφαλής της ομάδας Κιτ Πάρκερ εξηγεί πως η καρδιά είναι ουσιαστικά μία αντλία από μύες, που αναλαμβάνει την κυκλοφορία ενός ρευστού (του αίματος) στο σώμα.
Από την άλλη μεριά, τα σελάχια κολυμπούν δημιουργώντας κύματα με την κίνηση των πτερυγίων τους. Επομένως, επιτελούν μία παρόμοια λειτουργία, με τη διαφορά ότι επενεργούν σε ένα ρευστό (το νερό), που βρίσκεται έξω από το σώμα τους.
«Με εξαίρεση τα οστρακόδερμα, όλες αυτές οι θαλάσσιες μορφές ζωής είναι αντλίες από μύες», εξηγεί. Κατά συνέπεια, ένα τεχνητό σελάχι θα μπορούσε να αποτελέσει ένα πολύ χρήσιμο φυσικό μοντέλο.
Για να κατασκευάσει το ρομπότ, η ομάδα του Πάρκερ χρησιμοποίησε καρδιακά κύτταρα ποντικών, γιατί οι ιστοί τους είναι πιο δυνατοί από αυτούς της ανθρώπινης καρδιάς. Στη συνέχεια, τα τροποποίησαν γενετικά, ώστε να ανταποκρίνονται στο γαλάζιο φως.
Το σώμα του μηχανικού σελαχιού κατασκευάσθηκε από σιλικόνη, ενώ ο «σκελετός» του από χρυσό. Οι επιστήμονες επέλεξαν το συγκεκριμένο ευγενές μέταλλο επειδή είναι χημικά αδρανές και θα εξασφάλιζε ότι δεν θα καταστρέφονταν τα καρδιακά κύτταρα.
Με τη σύσπαση αυτών των κυττάρων, τα οποία καλύπτουν το κάτω μέρος του σελαχιού, τα πτερύγιά του κινούνται προς τα κάτω. Επειδή η σιλικόνη αλλά και ο «σκελετός» από χρυσό είναι αρκετά εύκαμπτοι, στη συνέχεια παίρνουν το σχήμα που είχαν πριν από την παραμόρφωση, κάνοντας έτσι τα πτερύγια να επανέλθουν στην αρχική τους θέση.
Το αποτέλεσμα είναι, όταν το ρομπότ βρεθεί σε ένα υδατικό διάλυμα με θρεπτικά συστατικά, να κινείται ακολουθώντας την ακτίνα φωτός. Μάλιστα, μπορεί να κάνει και ελιγμούς, ανάλογα με τη θέση της δέσμης.
Όπως αναφέρει ο Πάρκερ στους Los Angeles Times, ήδη έχουν προκύψει πολύτιμα διδάγματα από το πείραμα. Πάντως, προς το παρόν τουλάχιστον, μαζί με τους συνεργάτες του δεν σχεδιάζουν να δημιουργήσουν μία ανάλογη ρομποτική εκδοχή κάποιου άλλου είδους, που να περιέχει βιολογικούς ιστούς.
