组装的水母用途大

2018-09-14 01:12吕之品
科学之谜 2018年6期
关键词:硅树脂模子帕克

吕之品

英国科幻小说《弗兰肯斯坦》中讲到,有一位科学狂人利用从死尸上割下的肉块,拼接成人形,然后在一个雷电交加的夜晚,借着雷电的一击,终于造出一个有生命的怪物。

虽然没有小说中那么离奇,但最近美国哈佛大学的生物学家凯特·帕克的确用类似的办法制造出了世界上首个人造水母。

帕克教授长期研究动物的心脏。几年前,他带孩子去水族馆参观,发现水母游泳时负责推进的器官跟动物心脏的肌肉组织非常相似,于是灵机一动,产生了一个用动物的心肌细胞来制造水母的想法。

他先参照真实的水母制造了一个尺寸大约6毫米的塑料模子;然后在模子上裹上一層取自小鼠心脏的心肌细胞,让这些细胞按水母推进器官中的细胞那样排列;接下去用硅树脂薄膜做成水母在游动时像围裙一样的水母翼,粘在模子上。整个小玩意浸泡在富含镁元素和葡萄糖的溶液中,这样,小鼠的心肌细胞离开母体不仅能够存活,还能生长。等模子表面的心肌细胞发育并连成一片之后,剥去塑料模子。这样,由小鼠心肌细胞和硅树脂薄膜构成的一个人造水母就做成了。

但是这个人造水母暂时还不会活动。现在,往溶液中通1赫兹的交流电。因为溶液里富含镁离子,所以是导电的。人造水母中的小鼠心肌细胞受电刺激,就会收缩,刺激之后则恢复原状。每次收缩,就把中间腔中(这个地方原先是塑料模子)的水往下排挤,在反冲作用下,整个身体就往上移动。因为1赫兹的交流电在1秒内电流强弱变化2次,所以1秒内小鼠心肌细胞收缩2次,人造水母也就能移动2次。

不要以为这个人造水母仅仅好玩,其实它大有用场呢。人造水母要想正常运动,离不开健康的小鼠心肌细胞。倘若心肌细胞不正常,那么我们从人造水母的运动中就可以看出它不正常。这就给科学家试验某些治疗心脏病的药物带来便利。譬如,因为有些心脏病是由心肌细胞不正常引起的,科学家可以用不健康的心肌细胞制造一个水母,然后直接把药溶解在它生活的溶液里,药物对心肌细胞是否有效,就可以从人造水母的运动中观察出来。

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