„Winzig kleine Fischroboter könnten eines Tages Herzkrankheiten heilen“ behauptet Kit Parker, der Direktor der „Disease Biophysics Group“ an der Harvard’s John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences. Parker war der Kopf hinter der Schaffung des ersten Biohybrid-Fisches, der von menschlichen Herzzellen angetrieben wird. Das Ganze ist natürlich mehr als „nur“ ein beeindruckendes Experiment. Man hofft, dass man mit jedem gelungenen Versuch bessere Möglichkeiten schaft, Herzkrankheiten zu heilen. Womöglich wird es irgendwann sogar möglich sein, mit der Technik künstliche Herzen zu erschaffen.
Die Kreation der Fischroboter verlief in drei Schritten. Als erstes schufen Parkers Kollegen Fischkörper nach der Vorlage eines Zebrafisches aus Papier, Gelantine und Plastik. Als nächstes kultivierten sie menschliche Herz-Stammzellen und erzeugten eine Lösung aus Cardiomyocyten, den Muskelzellen, die für die Herzkontraktion verantwortlich sind. In einem dritten Schritt tauchten sie den Schwanz des Fisches in die Lösung, sodass die Zellen aneinander hafteten. Der Roboterfisch ist also eine Mischung als biologischen und technischen Elementen – ein Bio-Hybrid.
This artificial fish is powered by human heart cells.https://t.co/aioJKFDZft pic.twitter.com/6c5nIbA1sn
— Harvard SEAS (@hseas) February 11, 2022
Fischroboter „überleben“ schon seit 108 Tagen
Nun hat das Wissenschaftler Team einen Fischschwarm, der schon seit 108 Tagen in Folge überlebte. Das Geheimnis des Erfolgs ist die Natur der Herzzellen. Wenn sich eine Zelle an einer Seite des Fischschwanzes zusammenzieht, entspannt sich ihr Gegenpart auf der anderen Seite. Das bewirkt, dass sich der Fischschwanz bewegt. Die Zellen reagieren also im Gleichklang und lassen den Schwanz hin- und herschnellen – genau wie ein schlagendes Herz.
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Technologie soll für künstliche Herzen genutzt werden
Das Team schuf auch kleinste Herzschrittmacher, die für eine rhythmische und koordinierte Schwimmbewegung sorgen. Der Sinn der ganzen Unternehmung ist für Parker klar. Die künstlichen Fische aus Herzzellen sind für ihn ein „Training“, um die Technologie zu erproben. Die Krönung seiner Forschung wäre es, „ein künstliches Herz für ein krankes Kind“ zu erschaffen, wie er sagte. Je länger die Roboterfische schwimmen, desto größer also die Hoffnung für herzkranke Menschen.
Quellen: Field & Stream, Wissenschaft.de
