Кевин Кит Паркер из гарвардского института Висса по биоинженерии создал биоробота — ската с золотым скелетом, который двигается благодаря сокращениям клеток крысиного сердца, когда на него светят фонариком.

Karaghen Hudson and Michael Rosnach
Karaghen Hudson
В левой руке девочки искуственный силиконовый скат, в правой — настоящий.

Паркер работает над созданием искусственного сердца. Пять лет назад его внимание привлекли медузы в аквариуме — их движение очень напоминало сокращения сердечной мышцы. К тому времени Паркер и его коллеги уже выращивали культуры мышечных клеток на силиконовом основании, и Паркер задумался о том, как можно при помощи этой технологии создать «насос», похожий на медузу.

В результате получился «медузоид» — сердечные клетки на чашечке из силикона. В растворе, поддерживающем жизнедеятельность клеток, слабые электрические разряды заставляли клетки сокращаться, и тогда из «чашки» выходила часть жидкости, сообщая медузоиду импульс.

Скат-биоробот стал следующим этапом. Все началось с еще одного визита в аквариум — на этот раз с маленькой дочкой. Девочке понравился скат, а отец подумал, что в том, как скат меняет направление движения, есть что-то общее с сердцебиением.

Идея управлять сокращением клеток при помощи света тоже пришла Паркеру благодаря дочери: когда та училась ходить, ученый светил на тротуар лазерной указкой, а девочка наступала на красную точку. Когда встал вопрос об управлении сокращением клеток крысиного миокарда в искусственном скате, ученые обратились к оптогенетике — технике, позволяющей добавлять в ДНК клеток гены, кодирующие светочувствительные белки.

Анатомию ската воссоздает золотой «скелет», помещенный между двумя слоями силикона. Вдоль каждого луча скелета — около 200 000 клеток, выращенных при помощи фибропротеина, направлявшего их рост.