Створено перший живий робот зі стовбурових клітин жаби
Вчені Університету Тафтса і Університету Вермонта створили перших «живих роботів», використавши для цього стовбурові клітини африканської шпорцевой жаби, – повідомляє Agri-gator
Про це йдеться в статті, опублікованій в науковому виданні Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
«Це нові живі машини. Вони не є ні традиційними роботами, ні відомим видом тварин. Це новий клас результатів людської діяльності: живий, програмований організм», – зазначає Джошуа Бонгар, фахівець з комп’ютерних технологій та робототехніки в Університеті Вермонта, який був одним з керівників нового дослідження.
Мініатюрний біоробот розміром близько 1 мм здатен рухатися до мети, переносити крихітні вантажі, обходитися тривалий час без харчування і самостійно відновлюватися.
Роботи отримали назву ксеноботів (xenobot) по науковій назві шпорцевой жаби Xenopus laevis.
У статті вчені описали, як зі стовбурових клітин, вилучених з ембріонів шпорцевой жаби, формували крихітні тіла. Вчені спочатку зробили всі розрахунки для майбутніх живих роботів за допомогою суперкомп’ютера UVM, який на основі «еволюційного алгоритму» довільно групував 500-1000 клітин серця або шкіри в якусь форму, потім тестував поведінку цього утворення у віртуальному середовищі, відбирав кращі і на їх основі виводив нове покоління.
Таким чином, було перевірено 100 поколінь. Всього кілька найбільш вдалих конфігурацій були відібрані для формування ксеноботів.
Читайте також: Майбутнє запилення: робобджола з м’якими «м’язами» здійснила керований політ
Під керівництвом мікрохірурга Дугласа Блекстона біологи зібрали стовбурові клітини від ембріонів африканських жаб. Виростивши відокремлені клітини, їх розрізали, використовуючи крихітні щипці і ще більш тонкий електрод, і з’єднували під мікроскопом в максимально точній відповідності конструкціям, зазначених комп’ютером.
В залежності від того, з яких клітин були сформовані роботи, вони діяли по-різному. Найактивнішими виявилися ксеноботи з клітин серця, такі клітини спонтанно стискаються і розслабляються, допомагаючи роботу рухатися. Форма деяких ксеноботів дозволяє вкладати в них крихітний вантаж, який вони можуть переміщати.
Деякі біороботи здатні штовхати вантаж перед собою. При цьому якщо порушити їх форму, вони швидко її відновлюють. Дослідження показали, що ксеноботи здатні рухатися і діяти на наявному в клітинах заряді енергії від 7 до 10 днів. Після завершення життєвого циклу вони просто розпадаються і розкладаються, як будь-які живі організми.
Як зазначив керівник дослідницького центру Університету Тафтса Майкл Левін, «це абсолютно нові форми життя. Таких раніше не існувало на Землі. Це живі, програмовані організми». Наразі, за словами вчених, належить придумати, як найкращим чином використовувати ксеноботів.
Наприклад, цілком ймовірно, що вони виявляться ефективними в очищенні океанів від мікроскопічних пластикових частинок. Крім того, припускають вчені, можна застосувати їх для очищення стінок кровоносних судин у людей або для доставки ліків до внутрішніх органів людини.