Robot Ikan dari Sel Jantung Manusia Berenang-renang 108 Hari

Seekor ikan artifisial dari sel jantung manusia bisa mengajari bagaimana organ tersebut berfungsi. Jantung manusia bisa memompa tanpa sinyal dari otak, sebuah fitur yang dikenal sebagai otomatis. Ini dikoordinasikan menggunakan sinyal-sinyal listrik dan umpan balik mekanis dalam jaringan jantung, tapi prosesnya tidak sepenuhnya dipahami.

Kit Parker, spesialis biofisis penyakit dari Harvard University, dan koleganya menciptakan seekor ikan biohiybrid menggunakan plastik, gelatin dan sepasang sirip dari sel jantung manusia untuk bisa memahami lebih baik proses fisis otomatis itu. Riset mengikuti proyek sebelumnya di laboratorium Parker yang pernah menciptakan ikan pari dan ubur-ubur biohybrid dari sel jantung.

“Ketika orang-orang mencoba membuat jantung manusia untuk kepentingan pengobatan regeneratif, mereka hanya mencoba mereplikasi anatominya, tapi ada sejumlah prinsip biofisis yang sangat penting dalam jantung,” kata Parker. “Dengan memahami hukum-hukum yang mengatur otot pompa, kita mungkin mampu menyembuhkan penyakit jantung dengan lebih baik.”

Ketika ikan biohybrid itu ditempatkan dalam sebuah kultur sel, satu sisi ekornya berkontraksi dan sisi yang lain menyusul melakukannya juga, menghasilkan pergerakan mirip spesies ikan zebra yang menggunakan sirip ekor mereka untuk berenang. Ikan biohybrid itu berenang selama 108 hari, atau 38 juta kali kontraksi, dengan kecepatan berenang yang lebih daripada seekor ikan liar yang seukuran dengannya.

“Sel-sel primer yang diisolasi dari sebuah jantung aktual dari hewan bertahan mungkin untuk 2, 3 atau 4 minggu jika semuanya berjalan sangat baik,” kata Mathias Gautel dari King’s College London. “Fakta bahwa Anda dapat menambahnya hingga level yang hampir seusia hewan-hewan kecil di habitat adalah luar biasa.”

Selain dari kemiripannya dengan ikan asli, pergerakan robot ikan itu juga memberi penjelasan atas fungsi dari jantung. Para ilmuwan telah sejak lama berpikir saat jantung manusia berelaksi di antara setiap denyutnya, darah akan mengisi bilik jantung secara pasif. Tapi, kontraksi pada sirip ikan biohybrid memunculkan dugaan kalau proses yang terjadi mungkin lebih aktif.

Parker dan koleganya juga mendesain sejenis alat pacu jantung, G-node, untuk berfungsi seperti nodus sinoatrial (bagian pada jantung yang menghasilkan impuls saraf atau alat pacu jantung yang alami) dan memicu sirip untuk berkontraksi secara teratur. “Ini untuk menunjukkan berapa banyak regulasi jantung terjadi secara otomatis di level struktur yang mampu memberikan kontraksi aktual,” kata Gautel.

Parker menambahkan kalau timnya ke depan akan mempelajari bagaimana hasil-hasil riset yang didapat bisa digunakan untuk menciptakan jantung artifisial. Adapun hasil studinya dengan ikan biohybrid pengguna sel jantung manusia sebagai sirip-sirip ekornya telah dipublikasi pada 10 Februari 2022.

NEW SCIENTIST, SCIENCE

Leave a Reply

Your email address will not be published.