القلب البشري الاصطناعي قد يصبح حقيقةً بفضل الروبوت السيليكوني لسمكة الراي اللاسع

ابتكر أستاذ الهندسة الحيويّة كيفن كيت باركر روبوتاً لسمكة الرايّ اللاسع مُشبعاً بخلايا قلبيّة حيّة، والتي تمّت برمجتها لتستجيب للضوء، مما يسمح بإمكانية توجيه روبوت السمكة في اتجاهاتٍ مختلفة. الأمر المهم في ذلك هو أنه يمكن أن يؤدّي إلى مجموعة ضخمة من التطبيقات، بما فيها الهدف الأساسي للمُخترع وهو ابتكار قلب اصطناعي حيّ يقوم بضخ الدم.

روبوت حيوي هجين وليّن

ابتكر باحثون من جامعة هارفرد روبوتاً لسمكة الرّاي اللاسع وزرعوا بداخلها خلايا قلبيّة حيّة مأخوذة من الفئران، والتي تقوم بتوجيه السمكة لتسبح باتجاه نبضات الضوء، ممّا يسمح بتوجيه السمكة بواسطة الضوء عبر الماء.

وخلافاً لمعظم الروبوتات المصنوعة من البلاستيك أو المعدن الصلب، فإن روبوت هذه السمكة ليّن، حيث يتكون هيكلها من طبقات من السيلكون المُغلّف بحوالي 200 ألف خلية قلبيّة حيّة مأخوذة من الفئران، والتي تمّ هندستها وراثياً لتتقلّص عند تعرّضها لنبضات من الضوء الأزرق. بالإضافة لوجود هيكل ذهبي لتخزين الطاقة.

وكان المخترع كيفن كيت باركر قد ابتكر في عام 2012 روبوتاً لقنديل البحر وأضاف إليه السيليكون وخلايا العضلة القلبيّة، إلا أن اختراعه ذاك لم يتمكّن سوى من العوم على سطح الماء، وبذلك يكون روبوت السمكة هو أول روبوت مصنوع على الإطلاق بحيث يستطيع الحركة والانعطاف نحو اليمين واليسار باتجاه الضوء.

روبوت سمكة الراي اللاسع: هيكل ذهبي لتخزين الطاقة، وجسم سيليكوني مُغطّى بخلايا قلبية حساسة للضوء. حقوق الصورة:KARAGHEN HUDSON AND MICHAEL ROSNACH.

ويبلغ حجم الروبوت تقريباً حجم قطعة نقديّة صغيرة، وعند تحريض الخلايا القلبية الحسّاسة للضوء فإنها تجعل زعانف السمكة ترفرف. ويضيف باركر أن فكرة التوجيه بالضوء مستوحاة من ابنته التي كان يوجّهها لتسلك طريقها باستخدام مؤشّر الليزر والتي كانت تحاول أن تدوس عليه.

شاهد الفيديو لتتعرّف أكثر على هذا الروبوت الحيوي الهجين الرائع

إلى أين سيؤدّي هذا؟

إنّ باركر هو أستاذ في الهندسة الحيويّة ولم يقم بصناعة هذا الروبوت الحيّ لكونه ممتع ومسلّ فقط، بل أراد صنع قلب بشريّ. وتعدّ الآليّات التي مكّنت الروبوت من فعل ما يقوم به قفزة ضخمة نحو تحقيق حلمه في جعل القلب الصناعي الحيّ حقيقة واقعيّة. وقد صُمّمت أجسام قناديل البحر والأسماك اللاسعة كمضخّات عضلية تقوم بدفع السوائل بطريقة تشبه قلب الإنسان.

ويضيف باركر قائلاً: "بعض المهندسين قاموا بابتكار أشياء من الألمنيوم، أما أنا فقمت بابتكارها من الخلايا، وهذا ما أريد تطبيقه، وذلك في صنع المضخّات".

ويعتقد باركر أن هذا الاختراع يمكن تطويره لأغراض طبيّة حيويّة، مثل بدائل القلب عند الأطفال الذين يولدون بتشوهات قلبية. وبعيداً عن ذلك، يعتقد المهندس الحيوي راشد بشير (وهو من جامعة إلينوي في إربانا - شامبين وقمنا سابقاً بتغطية أعماله الرائعة في مجال الروبوتات الحيوية لعلم البصريات الوراثية) بإمكانية برمجتها لأغراضٍ أخرى، كتنظيف البيئة من التلوث بسحب السّموم من المياه.

وفي حين أنّ العمل لا يزال في مراحله الأولية، إلا أنه يعدّ أحد الاختراعات الرائدة، والتي تستحق مشاهدة كيفية استكشافها خلال السنوات القادمة.