Các nhà khoa học vừa tạo ra cá đuối "cyborg" với tim của...chuột

Tuy rằng việc phối hợp giữa chuột và cá đuối nghe có vẻ như một dị bản của bộ truyện Frankenstein, nhưng đây lại là nghiên cứu nghiêm túc của các nhà khoa học với mong muốn hiểu rõ hơn về cách mà trái tim bơm máu đi khắp cơ thế, đồng thời cũng để tạo ra các loài sinh vật lai tạo khác phức tạo hơn.

Con cá đuối máy này là đứa con tinh thần của kỹ sư sinh học Kit Parker từ Viện Wyss ở trường Đại học Harvard, ông có được ý tưởng phát triển sinh vật cyborg này sau một chuyến đi thăm khu thủy cung với con gái mình.

Cá đuối cyborg bên trái và cá thật bên phải

“Con bé đưa tay xuống nước để vuốt ve chú cá đuối và con cá nhanh chóng bơi ra khỏi tay của con bé theo một cách rất điệu nghệ”, Parker nói với phóng viên George Dvorsky của Gizmodo. “Lúc đó trong người tôi như có một luồng sét đánh qua và tôi nghĩ rằng mình có thể tạo ra một hệ thống cơ như vậy, và nó sẽ rất giống với các cơ của quả tim”.

Ông đã nói ý tưởng của mình với người đồng nghiệp Sung-Jin Park, và dự án đầy tham vọng này đã diễn ra.

“Tôi ngồi xuống bên cạnh anh ta và tôi nói ‘Sung-Jin, chúng ta sẽ mổ xẻ từng bộ phận của con chuột ra, chúng ta sẽ dùng chúng để tạo thành một con cá đuối, và sau đó chúng ta sẽ dùng ánh sẽ để điều khiển nó’. Và khuôn mặt anh ta lúc đó vừa có nét thất vọng vừa có nét kinh hoàng”. Parker nói trong cuộc phỏng vấn với NPR.

Nhưng với sự kiên trì, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thành công ý tưởng của Parker. Con cá đuối “cyborg” được ra đời với cân nặng chỉ 10 gram và có kích thước chỉ bằng một đồng xu nhỏ, nó có khung xương bằng vàng và phủ lên nhiều lớp nhựa polymer co giãn. Cơ thể của nó được thiết kế mô phỏng theo hình dạng và vây của một con cá đuối thật, được bao bọc trong khoảng 200.000 tế bào cơ tim (cardiomyocytes) còn sống của chuột.

Những tế bào cơ này đã được biến đổi gen để phản ứng lại với tín hiệu ánh sáng, từ đó khiến cho các vây hoạt động và giúp con cá cyborg này di chuyển trong nước. Khi được kích thích bởi ánh sáng, các tế bào cơ tim biến đổi gen sẽ khiến vây của cá đuối vẫy xuống.

Sử dụng khung xương bằng vàng cho phép nó có thể lưu trữ năng lượng từ việc vây chuyển động xuống và sẽ giải phóng năng lượng để vây cá vẫy lên phía trên, mô phỏng y hệt như động tác bơi của cá đuối thật. Quá trình này sẽ tiếp tục được lặp lại để giúp con cá di chuyển.

Ấn tượng hơn ,tùy thuộc vào tần số ánh sáng chiếu vào mà các nhà nghiên cứu có thể điều khiển được con cá này, cho phép họ điều khiển nó qua các chướng ngại vật dưới nước. Dự án này sẽ giúp mở ra các tiềm năng mới trong chế tạo robot bằng cấu trúc mô mềm, và cũng giúp các nhà hải sinh vật học hiểu hơn cách cá đuối dùng vây để bơi.

Nhưng đối với Parker, ông tập trung nhiều hơn vào các tế bào cơ tim với hy vọng sẽ nghiên cứu được cách áp dụng hỗn hợp tế bào cơ và một số thành phần cơ khí để tạo ra hệ thống giúp máu lưu thông dành cho con người.

“Tôi muốn tạo ra một trái tim nhân tạo, nhưng không thể nào làm được mọi thứ chỉ trong một sớm một chiều. Đây là một bài tập thực hành”. Parker nói với NPR. “Trái tim con người được tạo ra như vậy là có lý do của nó, và chúng tôi đang cố gắng thay đổi các chức năng của nó nhiều nhất có thể”.

Cá đuối "nữa máy nữa chuột" đang đi theo ánh sáng

Nhóm nghiên cứu cho biết hiện tại họ đã hoàn thành dự án của mình, nghiên cứu được những gì họ muốn và sẽ không tạo ra thêm những sinh vật lai khác nữa. Phóng viên William Herkewitz của trang Popular Mechanics đã hỏi Parker rằng liệu con cá đuối này có phải thực thể sống hay không, và ông đã trả lời:

“Tôi nghĩ nó là một dạng thực thể sống. Một cỗ máy, nhưng cũng là một dạng sống. Tôi sẽ không gọi nó là một sinh vật, bởi vì nó không thể sinh sản, nhưng chắc chắn nó là thực thể sống”.

“Chúng tôi đã biến một con chuột thành một con cá đuối điều khiển bằng ánh sáng”, ông nói. “Tất cả mọi người cần phải biết rằng đây chính là thứ đột phá nhất mà họ từng thấy trên đời”.

Tham khảo: ScienceAlert