LA MEDUSA ARTIFICIALE NATA DAL CUORE DI UN TOPO

 

medusoide

Partire dalle cellule di un topo per creare una medusa artificiale. È il risultato raggiunto dagli scienziati della Harvard University e del California Institute of Technology (Caltech), che hanno dato vita ad una medusa che ha i geni di un roditore. 

Sembra il set di un film di fantascienza, ma è realtà. I recenti passi avanti ottenuti in vari settori, tra cui quello della biomeccanica marina, della scienza dei materiali e dell’ingegneria tessutale, hanno permesso ai ricercatori delle due università americane di trasformare del silicone inanimato e le cellule viventi del muscolo cardiaco di un topo in una medusa. Tale scoperta servirà come prova per il reverse engineering di una varietà di organi muscolari e di forme di vita semplici.

Il metodo usato dai ricercatori per la creazione della prima medusa artificiale, chiamata Medusoide, parte dagli studi di Kevin Parker che avevano precedentemente dimostrato che alcune strutture della bioingegneria potevano essere sviluppate diversamente. L’ispirazione ad alzare il tiro realizzando una medusa è venuta proprio a Parker, che avrebbe associato in qualche modo il movimento di tali animali a quello di un cuore umano, che spinge il sangue in tutto il corpo. Allo stesso modo, le meduse si spingono attraverso l’acqua mediante un sistema di pompaggio.

Dapprima, i ricercatori hanno studiato il modo in cui le meduse si comportano. “Ho iniziato a guardare gli organismi marini che pompano per sopravvivere. Poi ho visto una medusa al New England Aquarium, e ho subito notato sia le somiglianze che le differenze tra le meduse e la pompa del cuore umano” ha detto Parker, professore di Bioingegneria e Fisica Applicata presso la Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).

medusoide1

Per costruire il Medusoide, Parker ha collaborato con Janna Nawroth, studentessa di dottorato in biologia della Caltech e autore dello studio. Per decodificare una medusa, i ricercatori hanno usato strumenti analitici presi in prestito dai campi di applicazione della biometria e dalla cristallografia, utilizzati per fare le mappe del tracciato delle reti proteiche subcellulari di tutte le cellule muscolari dell’animale. Hanno poi condotto studi per capire l’attivazione della propulsione delle meduse e la biomeccanica alla base di tale meccanismo. Hanno così scoperto che il tessuto muscolare cardiaco dei topi era in grado di contrarsi se stimolato elettricamente in un ambiente liquido, trovando così il materiale perfetto per creare la medusa artificiale.

Il team ha poi inserito un polimero di silicone nel corpo della creatura artificiale, in una membrana sottile che assomiglia ad una piccola medusa. Utilizzando gli stessi strumenti analitici, i ricercatori sono stati in grado di eguagliare quantitativamente l’architettura subcellulare, cellulare e supracellulare della muscolatura delle meduse con le cellule cardiache del topo.

La struttura artificiale è stata posta in un contenitore contenente acqua salata simile a quella degli oceani. Lì, il Medusoide si contraeva proprio come le colleghe naturali. “Siamo rimasti sorpresi dal fatto che con relativamente pochi componenti, ossia una base di silicone e alcune cellule che abbiamo trattato, siamo stati in grado di riprodurre alcuni comportamenti piuttosto complessi sia di nuoto che di alimentazione, presenti nelle meduse biologiche“, spiegano gli esperti.

L’utilità della scoperta potrà essere applicabile al reverse engineering di organi muscolari negli esseri umani.

Lo studio è stato pubblicato il 22 luglio scorso su Nature Biotechnology.

 

(Tratto da:www.Nextme.it)

 

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