Ученые собрали из мышечных клеток крысы медузоид – биомиметическую конструкцию, талантливую имитировать технику плавания медуз. Работа размещена в издании Nature Biotechnology, коротко о ней пишет Nature News.Медузоид так же складывался из слоя упругой основы и клеток, лишь базой стал полидиметиолсилоксан, а мышечные клетки авторы позаимствовали из сердца крысы. Чтобы расположить мышечные клетки в нужной ориентации, на поверхность полимера была нанесена микроструктура.
Перед тем как приступить к сборке медузоида, авторы с точностью до клетки изучили строение медузы Aurelia aurita. Тело кишечнополостного складывается из упругой гелеобразной базы и узкого слоя покрывающих ее клеток, а также мышечных.
Их сокращение ведет к реактивному купола движению и сжатию медузы, после чего исходная форма восстанавливается за счет упругости гелеобразной базы.Авторы шепетильно изучили механику перемещения жидкости на протяжении перемещений медузоида, и поняли, что им удалось воспроизвести даже вихревые потоки, которые у медуз подгоняют пищу к ротовому отверстию. В целом перемещения конструкции от перемещения настоящих медуз отличались лишь необходимостью и отсутствием направления во внешней стимуляции.Оказавшийся медузоид помещали в аквариум, снабженный парой электродов.
Под действием электрического разряда мышечные клетки уменьшались, и медузоид плыл вперед. На протяжении паузы между разрядами форма конструкции восстанавливалась за счет упругости полимера.Работа включает элементы самых различных дисциплин – от биомеханики и гидродинамики до физиологии и клеточной биологии.
Не обращая внимания на кажущуюся бессмысленность создания медузоида, оно имеет громадное значение для биологии, поскольку с одной стороны, показывает пробелы в понимании работы отлично известных совокупностей, а иначе, разрабатывает методическую базу для неестественных органов.